RU2203359C2 - Mobile portable pile driver - Google Patents
Mobile portable pile driver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203359C2 RU2203359C2 RU2000131718A RU2000131718A RU2203359C2 RU 2203359 C2 RU2203359 C2 RU 2203359C2 RU 2000131718 A RU2000131718 A RU 2000131718A RU 2000131718 A RU2000131718 A RU 2000131718A RU 2203359 C2 RU2203359 C2 RU 2203359C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mast
- hydraulic
- carriage
- column
- copra
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к копровому оборудованию для забивания и извлечения из грунта металлических столбиков преимущественно при возведении и ремонте барьерных ограждений автомобильных дорог. The invention relates to the field of road construction, and in particular to pile equipment for driving and removing metal columns from the ground, mainly during the construction and repair of road barriers.
Известно копровое оборудование для забивания и извлечения из грунта различного рода свайных элементов и металлических столбиков барьерных ограждений автомобильных дорог (см., например, авт. свид. SU 746041, E 02 D 7/16, 1980; пат. US 5494117, E 02 D 7/10, 1994, мобильный складной копер МСК-1М для забивки свай, конструктивная схема и достаточно подробное описание которого приведены в журнале "Строительные и дорожные машины" 5 за 1999 год, М.: ООО "СДМ-Пресс", с. 9-11; SU 861472А, E 02 D 7/06, 07.08.81 и др.). Known equipment for driving and removing from the soil various types of pile elements and metal columns of barrier fences of highways (see, for example, auth. Certificate SU 746041, E 02
Большая часть известного копрового оборудования представляет собой достаточно сложные и громоздкие специализированные установки со свайными погружателями на основе дизель-молотов, стационарно смонтированные на стреловых грузоподъемных кранах (SU 746041). Используют такое копровое оборудование в основном при погружении и извлечении из грунта длинноразмерных свай на строительных площадках, где отсутствуют ограничения по перекрытию проезжей части дорог при производстве работ. При многих положительных качествах входящие в его состав дизель-молоты характеризуются неудовлетворительным пуском в действие при погружении свайных элементов в слабые грунты и при низкой температуре окружающего воздуха. Most of the known pile-driving equipment is a rather complex and bulky specialized installation with diesel-hammer pile loaders mounted permanently on jib cranes (SU 746041). Such pile equipment is used mainly when immersing and removing long-sized piles from the soil at construction sites where there are no restrictions on blocking the carriageway during work. With many positive qualities, the diesel hammers included in its composition are characterized by unsatisfactory commissioning when the pile elements are immersed in weak soils and at low ambient temperature.
Вследствие особенностей конструктивного исполнения и отмеченных недостатков известных копровых установок данного типа использование их для забивания и извлечения из грунта металлических столбиков барьерных ограждений автомобильных дорог нецелесообразно. Due to the peculiarities of the design and the noted drawbacks of the known pile machines of this type, it is not practical to use them for driving and extracting metal columns of road barriers from the ground.
Свободен в какой-то мере от многих из вышеперечисленных недостатков известный механический забойщик металлических стоек ограждения с подвешиваемым на тросе гидравлическим забивным устройством по патенту US 5494117. Указанный забойщик достаточно прост и компактен в конструктивном исполнении и не требует перекрытия проезжей части дороги при производстве работ. Однако он обладает существенным недостатком, обусловленным необходимостью ручной ориентации и удержания оператором забивочного устройства при погружении столбиков в грунт. To some extent, many well-known shortcomings are known to the known mechanical blocker of metal guard racks with a hydraulic driving block suspended on a cable according to the patent US 5494117. The specified blocker is quite simple and compact in design and does not require blocking the carriageway during work. However, it has a significant drawback due to the need for manual orientation and retention of the driving device by the operator when immersing the columns in the ground.
При этом в результате прямого контакта оператора в процессе погружения столбиков в грунт с забивочным устройством ударного типа он подвергается воздействию вибрационных нагрузок и шума, что при достаточно длительной работе может привести к соответствующим профессиональным заболеваниям. Moreover, as a result of direct contact of the operator during the immersion of the columns in the ground with a hammer-type impact device, it is exposed to vibration loads and noise, which, if it is used for a sufficiently long time, can lead to corresponding occupational diseases.
Для обеспечения устойчивой работы большинства из отечественных гидромолотов необходимо гарантированное поджатие их к забиваемому столбику, величина которого в зависимости от типа гидромолота может достигать нескольких сотен килограмм. Реализовать такое поджатие вручную в механических забойщиках рассматриваемого типа практически невозможно. To ensure the stable operation of most of the domestic hydraulic hammers, it is necessary to ensure that they are pressed to the driven column, the value of which, depending on the type of hydraulic hammer, can reach several hundred kilograms. To realize such a preload manually in mechanical downhole machines of the type in question is almost impossible.
Механические нагрузки, реализуемые при извлечении столбиков из грунта при помощи такого копрового оборудования, действуют непосредственно на используемое для подвеса гидромолота стреловое оборудование и шасси базовой машины, что, в общем-то, далеко не оптимально. The mechanical loads that are realized when the columns are removed from the ground with the help of such pile equipment directly affect the boom equipment and the chassis of the base machine used to suspend the hydraulic hammer, which, in general, is far from optimal.
Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить навесное копровое устройство по авт. свид. 861472 А, E 02 D 7/06, 07.08.81. Of the known analogues of the claimed technical solution, the closest (prototype) can be a mounted copier device according to ed. testimonial. 861472 A, E 02
Указанное копровое устройство содержит смонтированную на базовой машине вертикальную мачту арочного типа с направляющими, на которой установлена, с возможностью перемещения по ним, каретка с соответствующим рабочим органом, кинематически связанная с обращенным кверху штоком закрепленного с противоположной стороны в полости мачты, между ее боковыми стойками, приводного гидроцилиндра двойного действия посредством трособлочной системы, гидросистему с соответствующими коммуникационными магистралями для подсоединения гидроцилиндра к гидравлическому приводу и захват для извлечения столбиков из грунта. При этом трособлочная система известного копрового устройства выполнена в виде размещенного в полости мачты, между ее боковыми стойками, полиспаста с целиковым тросом, неподвижные блоки которого закреплены на нижнем конце мачты, а подвижные кинематически сочленены при помощи пальца со штоком приводного гидроцилиндра, причем свободный конец троса полиспаста, огибающего его неподвижные и подвижные блоки, пропущен через закрепленный на верхнем конце мачты единичный блок, расположенный в плоскости установки приводного гидроцилиндра, и подсоединен к каретке только с одной стороны. The specified copier device comprises a vertical mast of an arched type mounted on the base machine with guides, on which a carriage with the corresponding working body is mounted, with the possibility of moving along them, kinematically connected with the upward facing rod fixed from the opposite side in the mast cavity, between its side legs, double-acting drive hydraulic cylinder by means of a cable block system, hydraulic system with corresponding communication lines for connecting the hydraulic cylinder to hydraulic drive and grab to extract the columns from the ground. At the same time, the cable-block system of the known pile-driving device is made in the form of a mast located between the lateral struts in the cavity of the mast, a chain-link with a whole cable, the fixed blocks of which are fixed on the lower end of the mast, and the movable kinematically coupled using a finger with the rod of the hydraulic drive cylinder, the free end of the cable the pulley block enveloping its fixed and movable blocks is passed through a single block fixed at the upper end of the mast located in the plane of installation of the drive hydraulic cylinder, and dsoedinen to the carriage with only one hand.
При перемещении вверх подвижных блоков полиспаста выдвижением штока гидроцилиндра происходит удлинение ветвей троса полиспаста и подъем его конца с подвешенной на нем кареткой. When moving up the movable blocks of the chain hoist by extending the rod of the hydraulic cylinder, the branches of the cable of the chain block are elongated and its end is lifted with the carriage suspended on it.
При втягивании штока гидроцилиндра происходит соответствующее сокращение ветвей троса полиспаста и свободное опускание его конца с подвешенной на нем кареткой под действием ее собственного веса. When retracting the hydraulic cylinder rod, a corresponding reduction in the branches of the tackle cable and the free lowering of its end with the carriage suspended on it under the action of its own weight occurs.
Использование в составе трособлочной системы прототипа полиспаста позволяет минимизировать длину рабочего хода штока приводного гидроцилиндра по отношению к протяженности участка перемещения каретки пропорционально кратности полиспаста. Однако при этом в таком же соотношении уменьшается и реализуемое на конце троса полиспаста тяговое усилие и его величины может не хватить для извлечения столбика из грунта. The use of the prototype tackle as a part of the cable system allows minimizing the length of the working stroke of the rod of the drive hydraulic cylinder with respect to the length of the carriage moving section in proportion to the tackle ratio. However, at the same time, the pulling force realized at the end of the tackle cable and its value may not be enough to remove the column from the ground.
Для устранения указанного недостатка крайние блоки полиспаста выполнены съемными. To eliminate this drawback, the outer blocks of the pulley block are removable.
При извлечении столбиков из грунта подвижные блоки полиспаста переводятся в нижнее положение, при этом часть из них (крайние) разобщаются с остальными (снимаются) и крепятся отдельно от них на специально предусмотренных для этого опорных кронштейнах мачты. When removing the columns from the soil, the moving blocks of the chain hoist are moved to the lower position, while some of them (extreme) are disconnected from the rest (removed) and are mounted separately from them on the mast support brackets specially provided for this.
В результате выполнения указанной операции часть подвижных блоков полиспаста остаются связанными со штоком гидроцилиндра, а другие оказываются жестко скрепленными с мачтой и кратность полиспаста соответственно уменьшается, а реализуемое на конце его троса тяговое усилие возрастает пропорционально уменьшению кратности. As a result of this operation, part of the moving blocks of the chain hoist remain connected with the rod of the hydraulic cylinder, while others are rigidly attached to the mast and the ratio of the chain hoist decreases accordingly, and the traction force realized at the end of its cable increases in proportion to the decrease in the ratio.
Однако указанная особенность схемного исполнения прототипа приводит к существенному усложнению конструкции со снижением ее быстродействия и ухудшением обслуживания в процессе эксплуатации, поскольку при извлечении столбиков из грунта для увеличения тягового усилия приходится прибегать к регулировке (изменению) кратности полиспаста посредством его соответствующей переборки, которая достаточна трудоемка. However, this feature of the circuit design of the prototype leads to a significant complication of the design with a decrease in its speed and poor service during operation, since when removing the columns from the ground to increase traction, you have to resort to adjusting (changing) the chain hoist ratio through its corresponding bulkhead, which is quite time-consuming.
К тому же в этом случае данное техническое решение не обеспечивает в полной мере (по максимуму) использование тяговых возможностей приводного гидроцилиндра. Moreover, in this case, this technical solution does not fully (to the maximum) use the traction capabilities of the drive hydraulic cylinder.
Вследствие специфики конструктивного исполнения данному копровому устройству практически присущи и многие другие из перечисленных недостатков вышеуказанных аналогов подобного рода (копровых агрегатов, монтируемых непосредственно на шасси соответствующих базовых машин). Due to the specifics of the design, this copier is practically inherent in many other of the listed disadvantages of the above analogs of this kind (copier assemblies mounted directly on the chassis of the corresponding base machines).
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции заявляемого устройства и улучшение его технико-эксплуатационных качеств. The objective of the present invention is to simplify the design of the claimed device and improve its technical and operational qualities.
В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что в заявляемом мобильном переносном копре оптимизировано конструктивное исполнение его основных частей с реализацией соответствующей кинематики, обеспечивающей гарантированное принудительное поджатие гидромолота к забиваемому столбику с возможностью регулировки его величины, и оснащением элементами визуализации контроля за рабочим процессом, а для определения основных параметров его работы предложены соответствующие аналитические зависимости. In accordance with the invention, the task is achieved by the fact that in the inventive mobile portable pile driver the design of its main parts is optimized with the implementation of the corresponding kinematics, which ensures guaranteed forced compression of the hydraulic hammer to the hammered column with the possibility of adjusting its size, and equipping visualization elements for monitoring the work process, and To determine the main parameters of its work, the corresponding analytical dependencies are proposed.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:
на фиг. 1 - общий вид заявляемого мобильного переносного копра;
на фиг. 2 - вид А справа на копер;
на фиг. 3 - вид Б сверху на опорно-установочную платформу копра (мачта и подкосы условно не показаны);
на фиг. 4 - вертикальное сечение В-В опорно-установочной платформы копра по месту расположения ее основания;
на фиг. 5 - выносной элемент Г с изображением фрагмента одной из лап опорно-установочной платформы;
на фиг. 6 - выносной элемент Д с изображением узла шарнирного сопряжения мачты копра с его опорно-установочной платформой и фрагмента нижней части трособлочной системы;
на фиг. 7 - сечение Е-Е по месту расположения закрепленных на штоке гидроцилиндра двойного действия Х-образной крестовины трособлочной системы копра и плоского опорно-поддерживающего ползуна;
на фиг. 8 - вид Ж сбоку на один из возможных вариантов конструктивного исполнения механизма исключения проворота мачты копра относительно опорно-установочной платформы горизонтальной плоскости в случае сопряжения ее с мачтой при помощи сферического шарнира;
на фиг. 9 - вид И сбоку на механизм, показанный на фиг. 8;
на фиг. 10 - вид К сверху на узел крепления одного из подкосов на металлоконструкции мачты копра через разъемный шарнирный подшипник;
на фиг. 11 - Поперечное сечение Л-Л узла крепления нижней части одного из подкосов на металлоконструкции опорно-установочной платформы копра;
на фиг. 12 - вид М сбоку на узел, изображенный на фиг.11;
на фиг. 13 - выносной элемент Н с изображением хобота каретки копра с размещенным внутри него наголовником;
на фиг. 14 - выносной элемент П с изображением узла крепления верхней части гидромолота на каретке копра;
на фиг. 15 - поперечное сечение Р-Р нижней части каретки копра;
на фиг. 16 - вид С сбоку на хобот каретки копра с размещенным внутри него наголовником;
на фиг. 17 - выносной элемент Т верхней части мачты копра;
на фиг. 18 - вид У сбоку на узел крепления корпуса гидроцилиндра двойного действия на металлоконструкции мачты копра;
на фиг. 19 - вертикальный разрез Ф-Ф металлоконструкции нижней части копра, совмещенный с изображением держателя забиваемого столбика;
на фиг. 20 - поперечный разрез Х-Х нижней части мачты копра, совмещенный с изображением держателя забиваемого столбика;
на фиг. 21 - общий вид верхней части копра с монтажом гидросистемы;
на фиг. 22 - вид Ц спереди на каретку копра с гидромолотом и подсоединенными к нему коммуникационными магистралями гидросистемы;
на фиг. 23 - поперечное сечение Ш-Ш копра по одному из мест крепления коммуникационных магистралей гидросистемы на металлоконструкции его мачты;
на фиг. 24 - вид Щ сверху на двуногую боковую опору копра;
на фиг. 25 - общий вид устанавливаемого на каретке копра гидромолота;
на фиг. 26 - продольное сечение Э-Э одного из хвостовиков коммуникационных магистралей гидросистемы копра, оканчивающегося быстроразъемным отжимным клапаном;
на фиг. 27 - вертикальное сечение Ю-Ю нижней части каретки копра по месту установки двухпозиционного съемного захвата для извлечения столбиков из грунта (позиция 1);
на фиг. 28 - общий вид хобота каретки с изображением двухпозиционного съемного захвата для извлечения столбиков из грунта (позиция 2);
на фиг. 29 - вид Я сбоку на изображение, приведенное на фиг. 28;
на фиг. 30 - схема гидравлическая принципиальная копра (Ц - гидроцилиндр двойного действия, ГМ - гидромолот, КО - клапан обратный, КР - клапан редукционный; К7, К8, К10 - быстроразъемные отжимные клапаны; "3А", "3Б", "6Б" - коммуникационные магистрали гидросистемы с отжимными клапанами;
на фиг. 31 - общий вид копра в горизонтальном положении;
на фиг. 32 - общий вид копра в вертикальном положении с указанием действующих на элементы его конструкции сил при поджатии гидромолота к забиваемому столбику (ЦМ - центр масс копра без учета весов каретки и гидромолота);
на фиг. 33 - вид A1 сверху на опорно-установочную платформу (применительно к изображению, приведенному на фиг. 32;
на фиг. 34 - схематическое изображение установки мобильного переносного копра, подвешенного на конце стрелы крана-манипулятора при помощи гибкой подвески замкнутого типа, в рабочее положение;
на фиг. 35 - выносной элемент Б1 с изображением узла подвески мобильного переносного копра на конце стрелы крана-манипулятора при помощи грузозахватного крюка;
на фиг. 36 - схематическое изображение, поясняющее технологию производства работ по забиванию или извлечению столбиков барьерных ограждений автомобильных дорог из грунта при помощи заявляемого мобильного переносного копра, подвешенного на конце стрелы крана-манипулятора;
на фиг. 37 - типовые профили забиваемых столбиков (а - Σ-образный, б - [-образный, в - коробчатый, г - трубчатый).The invention is illustrated in the drawing, which shows:
in FIG. 1 is a General view of the inventive mobile portable copra;
in FIG. 2 - view A to the right of the pile driver;
in FIG. 3 - a top view B from the support and installation platform of the copra (the mast and struts are conventionally not shown);
in FIG. 4 - a vertical section BB of the support and installation platform of the copra at the location of its base;
in FIG. 5 - remote element G with the image of a fragment of one of the paws of the supporting installation platform;
in FIG. 6 - remote element D with the image of the knot of the swivel mast copra mast with its supporting installation platform and a fragment of the lower part of the cable system;
in FIG. 7 is a cross-section EE at the location of the double-acting X-shaped crosspiece of the copra cable block system and a flat supporting and supporting slider fixed to the rod of a double-acting hydraulic cylinder;
in FIG. 8 is a side view G of one of the possible variants of the design of the mechanism for eliminating the rotation of the mast of the copra relative to the support and installation platform of the horizontal plane in case of pairing it with the mast using a spherical hinge;
in FIG. 9 is a side view of And on the mechanism shown in FIG. 8;
in FIG. 10 is a top view of K from the attachment point of one of the struts on the metalwork of the copra mast through a separable spherical bearing;
in FIG. 11 - Cross section LL of the attachment point of the lower part of one of the struts on the metal structures of the support and installation platform of the copra;
in FIG. 12 is a side view M of the assembly shown in FIG. 11;
in FIG. 13 - remote element H with the image of the trunk of the copra carriage with a headband placed inside it;
in FIG. 14 - remote element P with the image of the attachment point of the upper part of the hydraulic hammer on the copra carriage;
in FIG. 15 is a cross-section PP of the lower part of the copra carriage;
in FIG. 16 is a side view of the trunk of a copra carriage with a headgear placed inside it;
in FIG. 17 - remote element T of the upper part of the mast of the copra;
in FIG. 18 is a side view of the attachment unit of the double-acting hydraulic cylinder body on the metalwork of the copra mast;
in FIG. 19 is a vertical section FF of the metal structure of the lower part of the copra, combined with the image of the holder of the hammered column;
in FIG. 20 is a cross-section X-X of the lower part of the mast of the copra, combined with the image of the holder of the hammered column;
in FIG. 21 is a general view of the top of the copra with the installation of a hydraulic system;
in FIG. 22 is a front view of the C on a copra carriage with a hydraulic hammer and hydraulic communication lines connected to it;
in FIG. 23 is a cross-section of a Sh-Sh kopra along one of the attachment points of the hydraulic communication lines to the steel structures of its mast;
in FIG. 24 is a top view of the u on the two-legged side support of the copra;
in FIG. 25 is a general view of a hydraulic hammer mounted on a carriage;
in FIG. 26 is a longitudinal section E-E of one of the shanks of the communication lines of the hydraulic system of the copra, ending with a quick-release squeeze valve;
in FIG. 27 is a vertical section S-S of the lower part of the copra carriage at the installation site of the on-off removable gripper to extract the columns from the ground (position 1);
in FIG. 28 is a general view of the trunk of a carriage with an image of a two-position removable gripper for removing columns from the ground (position 2);
in FIG. 29 is a side view of I in the image shown in FIG. 28;
in FIG. 30 is a schematic diagram of the hydraulic principle headstock (C - double-acting hydraulic cylinder, GM - hydraulic hammer, KO - check valve, KP - pressure reducing valve; K7, K8, K10 - quick-release release valves; "3A", "3B", "6B" - communication hydraulic lines with squeeze valves;
in FIG. 31 is a general view of the copra in a horizontal position;
in FIG. 32 is a general view of the copra in an upright position indicating the forces acting on the elements of its structure when the hydraulic hammer is pressed to the driven column (CM is the center of mass of the copra without taking into account the carriage and hydraulic hammer weights);
in FIG. 33 is a top view of A 1 on a support and installation platform (with reference to the image shown in Fig. 32;
in FIG. 34 is a schematic illustration of the installation of a mobile portable pile driver, suspended at the end of the boom of a crane using a flexible suspension of a closed type, in the working position;
in FIG. 35 - remote element B 1 with the image of the suspension unit of the mobile portable pile driver at the end of the boom of the crane using a lifting hook;
in FIG. 36 is a schematic diagram illustrating the production technology of driving or removing columns of road barriers from the ground using the inventive mobile portable copra suspended at the end of a boom of a crane;
in FIG. 37 - typical profiles of hammered columns (a - Σ-shaped, b - [-shaped, c - box-shaped, d - tubular).
Заявляемый мобильный переносной копер 1 для забивания и извлечения из грунта 2 металлических столбиков 3 преимущественно при возведении и ремонте барьерных ограждений автомобильных дорог содержит опорно-установочную платформу 4, сопряженную с ней через центрально расположенный шарнир 5, и два пространственно разнесенных между собой и размещенных во взаимно перпендикулярных плоскостях подкоса 6, 7 регулируемой длины, например винтовых талрепа, с исключением относительного проворота вокруг продольной оси, вертикальную мачту 8 с перемещаемым вдоль нее по направляющим 9, 10 на каретке 11, кинематически связанной при помощи трособлочной системы 12 со штоком 13 закрепленного на мачте со стороны, противоположной каретке, приводного гидроцилиндра 14 двойного действия, рабочим органом, представляющим собой гидромолот 15 и гидросистему 16 с соответствующими коммуникационными магистралями 17-20 для подсоединения гидроцилиндра и гидромолота к гидравлическому приводу. The inventive mobile
В качестве ударного забивочного инструмента 15 в составе заявляемого копра использован покупной гидромолот, например мод. НМ-150 по патенту RU 6579, Е 21 С 3/20, за 1997 год, ОАО "Тверьтехоснастка". As a hammer driven
Опорно-установочная платформа 4 копра выполнена в виде центрально расположенного коробчатого основания 21, снабженного тремя, вынесенными за его обводы и оканчивающимися плоскими пятами 22-24, приварными лапами 25-27 балочного типа с установленными внутри них балансировочными грузами 28, две из которых 25, 26 размещены в плане под прямым углом друг к другу и жестко связаны между собой посредством цилиндрического стержня 29, а третья 27 - симметрична по отношению к ним. The supporting and mounting
Наличие в составе конструкции опорно-установочной платформы цилиндрического стержня 29 существенно облегчает кантование заявляемого копра при переводе его из горизонтального в вертикальное положение и наоборот. При выполнении этих операций копер может устанавливаться указанным стержнем в спрофилированные по его наружному диаметру проушины кантователя и соответствующим образом поворачиваться в них. The presence in the structure of the supporting installation platform of the
Мачта 8 копра выполнена коробчатой из сваренных между собой соответствующим образом стандартных катаных или гнутых профилей [-образной конфигурации. The
Направляющие 9, 10 мачты 8 копра выполнены в виде разнесенных между собой с консольным выступанием за обводы ее короба и приваренных к нему двух продольных пластин, механически обработанных после приварки в окончательный размер. The
Такое конструктивное исполнение опорно-установочной платформы и мачты с направляющими достаточно просто в реализации, поскольку для их изготовления могут быть использованы широко доступные материалы и традиционные для машиностроения технологии. Such a design of the supporting installation platform and the mast with guides is quite simple to implement, since widely available materials and technologies traditional for mechanical engineering can be used for their manufacture.
Шарнир 5 узла сочленения мачты 8 с основанием 21 опорно-установочной платформы 4 может быть выполнен цилиндрическим, карданным либо сферическим. The
Цилиндрический шарнир в изготовлении гораздо проще карданного и сферического. Однако в данном сочленении должна быть предусмотрена компенсационная развязка между сочленяемыми элементами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, реализуемая посредством формирования в нем соответствующих осевых и радиальных зазоров. Величины указанных зазоров должны обеспечивать необходимые перемещения мачты 8 относительно опорно-установочной платформы 4 в пределах регулировки ее пространственного положения. Поскольку фактические углы отклонения мачты от вертикали при позиционировании копра достаточно малы, то соответствующими будут и величины указанных зазоров. В результате реализуемый при этом проворот мачты вокруг продольной оси будет тоже относительно невеликим и в практическом плане вполне допустимым. The cylindrical joint in manufacturing is much simpler than the universal joint and spherical. However, in this articulation, compensation isolation between the articulated elements in two mutually perpendicular planes must be provided, realized by forming the corresponding axial and radial clearances in it. The values of these gaps should provide the necessary movement of the
Сочленение мачты с основанием опорно-установочной платформы при помощи карданного шарнира практически полностью исключает относительный проворот указанных элементов в горизонтальной плоскости. Однако такой шарнир, как отмечалось выше, сложнее цилиндрического. The articulation of the mast with the base of the support and installation platform using the universal joint almost completely eliminates the relative rotation of these elements in the horizontal plane. However, such a hinge, as noted above, is more complex than a cylindrical one.
В случае использования для указанной цели сферического шарнира в конструкции копра должен быть предусмотрен соответствующий механизм 30 блокировки, ограничивающий в необходимых пределах относительный проворот сочленяемых элементов в вышеуказанной плоскости. In the case of using a spherical hinge for this purpose, a
Один из возможных вариантов конструктивного исполнения такого механизма приведен на фиг. 8, 9. Изображенный на них механизм 30 блокировки выполнен в виде двух разнесенных между собой и жестко закрепленных на опорно-установочной платформе 4, например посредством сварки, плоских упоров 31, 32 в щелевой канал 33, между которыми введен плоский зацеп 34, приваренный к металлоконструкции мачты 8. One possible embodiment of such a mechanism is shown in FIG. 8, 9. The
Конструкция указанного механизма обеспечивает относительно небольшой, в пределах фактических величин окружных зазоров 35 между упорами 31, 32 и взаимодействующим с ними механическим зацепом 34, проворот сочленяемых элементов, вполне допустимый в практическом плане. The design of this mechanism provides a relatively small, within the actual values of the
Подкосы 6, 7, кинематически соединяющие мачту 8 с опорно-установочной платформой 4, размещены в плоскостях расположения ее лап 25, 26, связанных между собой цилиндрическим стержнем 29. Подсоединение подкосов 6, 7 к металлоконструкции опорно-установочной платформы и мачты выполнено через разъемные шарнирные подшипники 36, 37. The
Указанное техническое решение обеспечивает необходимую свободу и легкость перемещения мачты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях при регулировке ее пространственного положения. The specified technical solution provides the necessary freedom and ease of movement of the mast in two mutually perpendicular planes when adjusting its spatial position.
Каретка 11 копра снабжена двумя парами разнесенных по высоте и закрепленных болтами 38 на ее спинке 39 съемных захватов 40 Г-образной в поперечном сечении конфигурации, формирующих в соответствующих местах прямоугольные пазы 41 между их рабочими поверхностями и спинкой каретки под направляющие 9, 10 мачты. The
Захваты указанной конструкции просты в изготовлении, а также в монтаже и обеспечивают надежное удержание каретки с гидромолотом на направляющих мачты в горизонтальной плоскости при необходимой свободе перемещения каретки в вертикальной плоскости без заеданий и закусывания. The grips of this design are simple to manufacture, as well as to install, and provide reliable retention of the carriage with a hydraulic hammer on the mast guides in the horizontal plane with the necessary freedom of movement of the carriage in the vertical plane without jamming and biting.
Трособлочная система 12 копра выполнена в виде закрепленных напротив друг друга при помощи соответствующих цилиндрических осей 42, 43 и подшипников качения 44, 45 на концах мачты 8 с обоих ее боков, в плоскостях, параллельных расположению каретки 11 и гидроцилиндра 14, двух пар блоков 46, 47 и 48, 49 с охватывающими их тросами, сформированными из соответствующих верхних и нижних канатов 50, 51 и 52, 53, закольцованных друг на друга через тело каретки, и подсоединенную к ориентированному книзу штоку 13 гидроцилиндра посредством ввернутой в него резьбовой вилки 54 Х-образную крестовину 55, образованную из шарнирно сочлененных пальцев 56 с ушами 57, 58 вилки центрального и двух боковых коромысел 59 и 60, 61, при этом в рабочие плечи каждого из канатов встроены индивидуальные винтовые механизмы 62-65 регулировки их натяжения, а на резьбовом хвостовике 66 вилки установлен поджатый ею к торцу штока гидроцилиндра плоский опорно-поддерживающий ползун 67 с отогнутыми под прямым углом направляющими лапками 68, 69, скользящими при перемещении штока по обращенной к ним вертикальной стенке 70 мачты. The
Формирование трособлочной системы в виде двух разнесенных между собой плоских фрагментов позволяет существенно уменьшить диаметры и соответственно увеличить гибкость (эластичность) входящих в нее канатов. The formation of a cable block system in the form of two spaced apart flat fragments can significantly reduce the diameters and, accordingly, increase the flexibility (elasticity) of the ropes included in it.
Предлагаемое конструктивное исполнение механической связи входящих в трособлочную систему канатов с концом штока гидроцилиндра по существу является соответствующей компенсационной развязкой, исключающей воздействие на него поперечных нагрузок при функционировании кинематической схемы заявляемого копра. The proposed design of the mechanical connection of the ropes included in the cable block system with the end of the hydraulic cylinder rod is essentially a corresponding compensating isolation, eliminating the impact of transverse loads on it when the kinematic scheme of the inventive copra is functioning.
На нижнем срезе каретки 11 сформирован соосно расположенный с гидромолотом 15 хобот 71 с вертикально ориентированными направляющими 72-75 под размещаемые них с возможностью возвратно-поступательного перемещения сменные наголовники 76, верхняя поверхность 77 которых взаимодействует при работе гидромолота 15 с плоским торцем 78 его ударной части 79, а на нижней поверхности 80 образовано углубление 81 для захвата верхнего конца забиваемого столбика 3 соответствующего профиля, выполненное по его наружному контуру. On the lower slice of the
На нижем конце мачты 8 жестко закреплен соосно расположенный с наголовником 76 консольный держатель 82, снабженный открытыми со стороны установки забиваемых столбиков 3 сменными направляющими скобами 83 вилочного типа, зев каждой из которых спрофилирован по наружному контуру столбика соответствующей конфигурации. At the lower end of the
На мачте 8 над верхним срезом подкосов 6, 7 в пределах визуальной видимости с уровня грунта установлен двухкоординатный индикатор 84 отклонения мачты от вертикали. On the
Мачта 8 копра снабжена указателем 85 высоты подъема (опускания) гидромолота 15, например, в виде закрепленной на ней измерительной линейки. The
На верхнем конце мачты 8 копра под соответствующими блоками 46, 47 трособлочной системы 12, со стороны размещения каретки 11, жестко закреплена двуногая боковая опора 86 арочного типа, равновеликая по высоте, относительно продольной оси мачты, радиальному вылету лап 25, 26 опорно-установочной платформы 4, связанных между собой цилиндрическим стержнем 29. At the upper end of the
Указанная опора в совокупности с опорными пятами 22, 23 лап 25, 26 опорно-установочной платформы 4 обеспечивает необходимую устойчивость заявляемого копра в горизонтальном положении при его хранении и транспортировке. The specified support in conjunction with the
На цилиндрической оси 42 крепления верхних блоков 46, 47 трособлочной системы 12 между соответствующими ушами 87, 88 мачты 8 установлена поворотная серьга 89 с шарнирно подсоединенной к ней при помощи фиксируемого в осевом направлении цилиндрического пальца 90 съемной гибкой подвеской 91, закрепляемой на конце стрелы 92 используемого для переноса копра 1 подъемно-транспортного средства 93 шкворнем 94, снабженным запорным замком, например, пружинного типа. Гибкая подвеска 91 может быть выполнена в виде канатного или цепных звеньев либо состоящей из двух шарнирно-сочлененных рычагов карданной тяги, снабженных соответствующими присоединительными элементами. On the
Наличие такой подвески весьма удобно при эксплуатации копра и полностью исключает возможность несанкционированного расцепления его, особенно при кантовании, со стрелой используемого в совокупности с ним подъемно-транспортного средства. The presence of such a suspension is very convenient during the operation of the copra and completely eliminates the possibility of unauthorized disengagement of it, especially when tilting, with the boom of a truck used in conjunction with it.
В принципе, заявляемый копер может подвешиваться на конце стрелы 92 используемого для его переноса подъемно-транспортного средства 93 и при помощи грузозахватного крюка 95. Однако в этом случае должны быть предусмотрены соответствующие дополнительные меры безопасности, гарантированно исключающие возможность несанкционированного расцепления серьги 89 с крюком 95. In principle, the inventive pile driver can be suspended at the end of the
В качестве подъемно-транспортного средства 93 предпочтительнее всего использовать кран-манипулятор (см. фиг. 34, 36). В принципе, в совокупности с заявляемым копром может быть использовано и любое другое гидрофицированное подъемно-транспортное средство стрелового типа, в гидросистеме которого обеспечивается соответствующий расход рабочей жидкости. As the
Каретка 11 копра снабжена переставляемым двухпозиционным съемным захватом 96 для извлечения столбиков 3 из грунта 2, выполненным в виде самоустанавливающейся по линии действия тянущей силы центральной тяги 97 с резьбовым хвостовиком 98, закрепляемым на нижнем срезе каретки на минимально возможном по конструктивным соображениям плече от направляющих 9, 10 мачты 8 при помощи пакета сферических шайб 99 и стопорных гаек 100, с подвешенной на ней траверсой 101, на которой размещены с возможностью дискретной регулировки пространственного положения фиксируемые болтами 102 накладные проушины 103 с шарнирно присоединенными к ним посредством цилиндрических пальцев 104 двумя охватывающими столбик 3 с боковых сторон серьгами 105, 106 с пропущенным через них и соответствующие отверстия 107 в стенках столбика поперечно ориентированным съемным шкворнем 108, снабженным замковым механизмом 109 блокировки, например пружинного типа, от несанкционированного выпадения его из указанных отверстий, связанным с траверсой гибким подвесом 110, например цепочкой. The
Гидросистема 16 копра выполнена в виде двух фрагментов, один из которых относится к приводному гидроцилиндру, а другой - к гидромолоту. The
В составе гидросистемы 16 копра предусмотрен закрепленный на металлоконструкции мачты 8 регулируемый редукционный клапан 111 для настройки реализуемого гидроцилиндром 14 усилия поджатия гидромолота 15 к забиваемому столбику 3. As part of the
Коммуникационные магистрали 17-20 от гидроцилиндра 14 и гидромолота 15 гидросистемы 16 проложены вдоль мачты 8 в направлении к ее верхнему концу с фиксацией посредством поджимаемых болтами 112 прихватов 113 и формированием необходимых петель 114, 115 провисания и пучка 116 выступающих за его срез хвостовиков соответствующей длины, оканчивающихся быстроразъемными отжимными клапанами 117 для подсоединения их к гидроприводу. The communication lines 17-20 from the
В каждой из коммуникационных магистралей 17-20 гидросистемы 16 копра предусмотрены соответствующие присоединители 118-121 для подстыковки к ним измерительных средств контроля давления, например, при регулировке параметров ее работы или испытаниях, герметизированные съемными заглушками. In each of the communication lines 17-20 of the
В качестве гидропривода исполнительных механизмов (гидроцилиндра 14 и гидромолота 15) копра 1 могут быть использованы гидросистема, предназначенная для его транспортировки и переноса подъемно-транспортного средства 93, либо автономная гидравлическая насосная станция. As a hydraulic actuator (
Работает заявляемый копер следующим образом. Доставка копра 1 к месту проведения работ и обратно осуществляется в кузове подъемно-транспортного средства 93 в горизонтальном положении (см. фиг. 31). The inventive coper works as follows.
После прибытия на место проведения работ подъемно-транспортное средство 93 размещают на дороге вблизи ее обочины параллельно размеченной под забивку столбиков 3 трассе и переводят его в рабочее положение. After arriving at the place of work, the
В процессе выполнения указанной операции копер при помощи стрелы 92 подъемно-транспортного средства 93 извлекают из кузова, переносят к месту забивки первого столбика и, сориентировав его в окружном направлении посредством соответствующего поворота вручную на гибкой подвеске 91, опускают на грунт 2. In the process of performing this operation, the pile driver using the
После этого соответствующим вращением резьбовых муфт 122 винтовых талрепов (подкосов) 6, 7 приводят мачту копра к вертикали в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях. After that, by corresponding rotation of the threaded
Контроль положения мачты осуществляют визуально по двухкоординатному индикатору 84 отклонения ее от вертикали. Monitoring the position of the mast is carried out visually by a two-coordinate indicator 84 of its deviation from the vertical.
Затем при помощи гидроцилиндра 14 и трособлочной системы 12 поднимают каретку 11 с гидромолотом 15 по направляющим 9, 10 мачты в крайнее верхнее положение. Указанную операцию осуществляют посредством подачи рабочей жидкости в подпоршневую полость 123 гидроцилиндра. Под действием давления рабочей жидкости поршень 124 со штоком 13 гидроцилиндра перемещается в крайнее нижнее положение, поднимая при помощи присоединенных к коромыслам 60, 61 закрепленной на штоке крестовины 55 канатов 50, 51, переброшенных через блоки 46, 47, каретку 11. Контроль подъема каретки 11 осуществляют по шкале указателя 85. Then, using the
После выполнения этой операции верхний конец забиваемого столбика 3 вводят снизу в углубление 81 наголовника 76, а нижний - в направляющую скобу 83 консольного держателя 82 и поджимают его вручную к ее спинке 125. Затем, придерживая столбик 3 руками, соответствующим опусканием каретки 11 поджимают гидромолот 15 через наголовник 76 к верхнему концу столбика. Указанную операцию осуществляют посредством подачи рабочей жидкости в штоковую полость 126 гидроцилиндра 14. Под действием давления рабочей жидкости поршень 124 со штоком 13 перемещается вверх, опуская при помощи присоединенных к коромыслу 59 закрепленной на штоке крестовины 55 канатов 52, 53, переброшенных через блоки 48, 49, каретку 11. При опускании каретки плоский торец 78 ударной части 79 гидромолота 15 подводится к верхней поверхности 77 наголовника 76 и поджимает через него с необходимым усилием забиваемый столбик 3 к грунту 2. After this operation, the upper end of the hammered
При этом забиваемый столбик 3 автоматически занимает в пространстве строго вертикальное положение, фиксируемое наголовником 76 и направляющей скобой 83. In this case, the hammered
Усилие поджатия гидромолота к забиваемому столбику определяют из условия обеспечения устойчивого положения копра в процессе его работы по следующей зависимости:
где N - усилие поджатия гидромолота к забиваемому столбику, кгс;
Gк - вес копра без гидромолота и каретки, кгс;
в - расстояние от центра опорной пяты 24 лапы 27 опорно-установочной платформы 4 до горизонтальной проекции центра масс копра без гидромолота и каретки, м;
J - массовый момент инерции копра, без учета масс каретки и гидромолота, относительно оси, проходящей через центр опорной пяты 24 лапы 27 опорно-установочной платформы 4, кг•м2;
g - ускорение земного тяготения, м/с2;
Хупр= 0,0012 - упругое перемещение грунта в местах опорных пят, м;
d - расстояние по горизонтали между центрами опорных пят 22, 23 и 24 лап 25, 26 и 27 опорно-установочной платформы 4, м;
n - максимальная частота ударов, наносимых по забиваемому столбику, с-1;
е - расстояние по горизонтали от центра опорной пяты 24 лапы 27 опорно-установочной платформы 4 до подсоединенной к каретке левой ветви трособлочной системы 12 копра, м.The force of preloading the hydraulic hammer to the hammered column is determined from the condition of ensuring a stable position of the pile during its operation according to the following relationship:
where N is the force of preloading the hydraulic hammer to the driven column, kgf;
G to - the weight of the copra without a hydraulic hammer and carriage, kgf;
c - the distance from the center of the supporting
J is the mass moment of inertia of the copra, excluding the masses of the carriage and the hydraulic hammer, relative to the axis passing through the center of the supporting
g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
X CPR = 0.0012 - elastic displacement of the soil in places of supporting heels, m;
d is the horizontal distance between the centers of the supporting
n is the maximum frequency of strokes inflicted on a hammered column, s -1 ;
e is the horizontal distance from the center of the
Подбор необходимой величины поджатия гидромолота 15 к забиваемому столбику 3 осуществляют экспериментально посредством соответствующей настройки редукционного клапана 111 гидросистемы 16 копра. The selection of the required amount of preloading of the
Убедившись в правильности выставки забиваемого столбика 3, обслуживающий персонал покидает рабочую зону (отводится в безопасное место) и дальнейшее управление работой копра производится с рабочего места оператора подъемно-транспортного средства 93. Having ascertained the correctness of the exhibition of the hammered
Включение копра осуществляется посредством одновременного перемещения соответствующих рукояток гидрораспределителя подъемно-транспортного средства. При перемещении одной из рукояток гидрораспределителя рабочая жидкость из гидросистемы подъемно-транспортного средства через напорную коммуникационную магистраль 19 гидросистемы 16 копра и блок управления 127 гидромолота 15 подается под поршень его бойка 128 и последний, перемещаясь вверх, сжимает газ в пневмопружине аккумулятора давления 129. При этом рабочая жидкость, находящаяся над поршнем бойка, вытесняется через сливную коммуникационную магистраль 20 гидросистемы 16 копра в гидробак подъемно-транспортного средства 93. The inclusion of the copra is carried out by simultaneously moving the corresponding handles of the hydraulic distributor of the truck. When moving one of the hydraulic distributor handles, the working fluid from the hydraulic system of the truck through the
В конце взвода поршень бойка открывает соответствующее отверстие в гильзе 130 гидромолота, через которое рабочая жидкость из напорной линии подается под торец плунжера 131 блока управления 127. При этом давление рабочей жидкости во взводящей и переливной камерах гидромолота 15 выравнивается и боек 128 под действием давления газа в пневмопружине начинает ускоренно двигаться вниз. At the end of the platoon, the hammer of the hammer opens the corresponding hole in the
В конце рабочего хода бойком 128 наносится удар по хвостовику 132 ударной части 79 гидромолота, взаимодействующей своим плоским торцем 78 с верхней поверхностью 77 надетого на забиваемый столбик 3 наголовника 76. При этом поршень бойка 128 открывает отверстие в гильзе 130 и под действием сжатого газа плунжер 131 возвращается в начальное положение и далее указанный цикл работы гидромолота многократно повторяется. At the end of the working stroke, the
Реализуемая в процессе ударов энергия передается от наголовника 76 забиваемому столбику 3 и последний с необходимой скоростью погружается в грунт 2. The energy realized during the shock is transferred from the
На конечном участке погружения частота нанесения ударов может замедляться оператором вплоть до единичных. In the final section of the dive, the frequency of striking can be slowed down by the operator up to a few.
При перемещении другой рукоятки гидрораспределителя рабочая жидкость из гидросистемы подъемно-транспортного средства 93 через коммуникационную магистраль 18 подается в штоковую полость 126 гидроцилиндра 14 копра. При этом шток 13 гидроцилиндра 14, втягиваясь под действием давления рабочей жидкости в его корпус 133, синхронно опускает при помощи присоединенных к коромыслу 59 закрепленной на нем крестовины 55 канатов 52, 53, переброшенных через блоки 48, 49, каретку 11, обеспечивая постоянное поджатие с необходимым усилием гидромолота 15 к погружаемому в грунт столбику 3. When moving the other valve handle, the working fluid from the hydraulic system of the
Стрела 92 подъемно-транспортного средства 93 в этом процессе не участвует, оставаясь все время неподвижной. Она в данном случае выполняет только страховочную функцию, обеспечивая гарантированное удержание копра при возможном несанкционированном его наклоне. The
При этом реализуемые при работе гидромолота ударные нагрузки на стрелу и шасси указанного подъемно-транспортного средства практически не передаются. In this case, the shock loads realized during the operation of the hydraulic hammer on the boom and the chassis of the specified truck are practically not transmitted.
Останов каретки 11 с гидромолотом 15 на заданной высоте над поверхностью грунта 2 осуществляется оператором подъемно-транспортного средства 93 посредством выключения копра по соответствующей команде рабочего бригады, визуально контролирующего положение каретки относительно шкалы указателя 85. The stop of the
По окончании забивания первого столбика каретка 11 с гидромолотом 15 вышерассмотренным способом отводится в крайнее верхнее положение и копер при помощи стрелы 92 подъемно-транспортного средства переносят на очередную позицию (к месту забивания второго столбика) и весь вышерассмотренный процесс повторяется. At the end of driving the first column, the
При этом при переносе копра с позиции на позицию с одной установки подъемно-транспортного средства 93 вылет стрелы последнего постепенно уменьшается до минимального (см. фиг. 36), когда она оказывается перпендикулярной к дорожному полотну, а потом вновь увеличивается до максимума. Количество забиваемых с одного установа подъемно-транспортного средства 93 столбиков, в основном, определяется соответствующей величиной телескопирования (вылета) его стрелы 92. In this case, when moving the copra from position to position from one
После окончания работ на отрезке трассы, ограниченном досягаемостью стрелы 92 подъемно-транспортного средства 93, последнее переводят в транспортное положение с укладкой копра в его кузов и переезжают на очередной участок обустраиваемой дороги. After finishing work on a section of the route, limited by the reach of the
Основные параметры работы заявляемого копра при забивании столбиков определяют по нижеприведенным зависимостям:
- потребная энергия единичного удара
T = Xупр•σсдв•S•(L-l)•105 (106), кгс•м (Дж),
где Хупр = 0,002÷0,005 - упругое перемещение грунта в зоне забивания столбика, м;
σсдв = 0,05; 012; 0,24 - временное сопротивление грунта сдвигу для грунтов соответственно III, IV и V категорий, МПа;
L - глубина забивания столбиков, м;
l - статическая осадка столбика от действия сил поджатия его к грунту, м;
где Р - силы поджатия столбика к грунту, включающие в себя вес каретки с гидромолотом, столбика с наголовником и внешнюю силу поджатия со стороны гидроцилиндра копра, кгс,
σсж = 0,25; 0,6; 1,2 - временное сопротивления грунта сжатию для грунтов соответственно III, IV и V категорий, МПа;
F - площадь поперечного сечения забиваемого столбика, м2,
S - периметр боковой поверхности забиваемого столбика, м;
• - количество ударов;
где
То - заданное значение энергии единичного удара, кгс•м;
- время забивания столбиков;
где Δn - количество ударов на конечном участке с частотой f2,
f1 - частота ударов гидромолота за исключением конечного участка, с-1,
f2 - частота ударов гидромолота на конечном участке, с-1.The main parameters of the inventive copra when driving the columns are determined by the following dependencies:
- required energy of a single impact
T = X control • σ sdv • S • (Ll) • 10 5 (10 6 ), kgf • m (J),
where X CPR = 0.002 ÷ 0.005 is the elastic movement of the soil in the area of driving the column, m;
σ sdv = 0.05; 012; 0.24 - temporary resistance of the soil to shear for soils of the III, IV and V categories, MPa, respectively;
L is the depth of driving the columns, m;
l is the static draft of the column from the action of the forces of preloading it to the ground, m;
where P is the force of compression of the column to the ground, including the weight of the carriage with a hydraulic hammer, column with a headgear and the external force of compression from the side of the hydraulic cylinder copra, kgf,
σ cr = 0.25; 0.6; 1,2 - temporary soil resistance to compression for soils of III, IV and V categories, MPa, respectively;
F is the cross-sectional area of the driven column, m 2 ,
S is the perimeter of the lateral surface of the driven column, m;
• - the number of strokes;
Where
That is the set value of the energy of a single impact, kgf • m;
- the time of driving the posts;
where Δn is the number of strokes in the final section with a frequency f 2 ,
f 1 - the frequency of impacts of the hydraulic hammer with the exception of the final section, s -1 ,
f 2 - the frequency of blows of the hydraulic hammer in the final section, s -1 .
Указанные параметры работы копра во многом определяются характеристиками используемого гидропривода (гидросистемы подъемно-транспортного средства 93) и могут при необходимости, в определенной степени варьироваться, например, посредством соответствующего изменения частоты вращения гидронасоса и характера перемещения управляющих рукояток гидрораспределителя гидропривода (подъемно-транспортного средства 93). The indicated parameters of the copra operation are largely determined by the characteristics of the hydraulic drive used (hydraulic system of the truck 93) and can, if necessary, vary to a certain extent, for example, by correspondingly changing the hydraulic pump speed and the nature of the movement of the control handles of the hydraulic valve of the hydraulic drive (truck 93) .
Для извлечения столбиков из грунта используют двухпозиционный захват 96 со съемным шкворнем 108. To extract the columns from the soil using a two-
При этом при извлечении столбиков из достаточно плотного грунта, когда реализуются околопредельные и предельные нагрузки, используют схему установки захвата на каретке в позиции 1 на минимально возможном вылете от ее спинки 39, где металлоконструкция обладает максимальной несущей способностью (см. фиг. 27). At the same time, when removing the columns from sufficiently dense soil, when near-ultimate and ultimate loads are realized, a gripper installation scheme is used on the carriage in
При извлечении столбиков из менее плотных грунтов, когда реализуются номинальные и минимальные нагрузки, может быть использована схема установки шкворня 108 указанного захвата в позиции 2, непосредственно в направляющие пазы 74, 75 хобота 71 каретки под приподнятым наголовником 76 (см. фиг. 28, 29). When removing the columns from less dense soils, when the nominal and minimum loads are realized, the
Извлечение столбиков из грунта осуществляют посредством соответствующего подъема каретки копра при помощи гидроцилиндра 14. The extraction of the columns from the soil is carried out by means of the corresponding lifting of the copra carriage using the
Выполнению указанной операции благоприятствует ориентация гидроцилиндра штоком книзу, благодаря чему им может развиваться максимально возможное тяговое усилие. The indicated operation is favored by the orientation of the hydraulic cylinder with the rod down, so that the maximum possible tractive effort can develop.
Заявляемый копер обладает относительно небольшими габаритами и высоким весовым совершенством. Он прост в изготовлении, надежен в работе и удобен в эксплуатации. The inventive pile driver has a relatively small size and high weight perfection. It is easy to manufacture, reliable in operation and easy to operate.
Благодаря заложенным в его конструкцию техническим решениям указанный копер легко переводится в рабочее положение и наоборот (в транспортное). При этом не требуется отстыковка его гидравлических коммуникационных магистралей от гидропривода (гидросистемы используемого в совокупности с ним подъемно-транспортного средства). Thanks to the technical solutions incorporated in its design, the specified pile driver is easily transferred to its working position and vice versa (into transport). At the same time, it is not necessary to undock its hydraulic communication lines from the hydraulic drive (the hydraulic system of the truck used in conjunction with it).
Позиционирование копра при выполнении производимых с его помощью работ предельно просто и не вызывает затруднений. The positioning of the copra when performing the work carried out with its help is extremely simple and does not cause difficulties.
Заявляемый копер обладает достаточно высокой производительностью как при забивании столбиков дорожных ограждений, так и при извлечении их из грунта. При этом работа указанного копра при забивании столбиков сопровождается достаточно низким уровнем шума в зоне его расположения, не превышающим допустимого санитарными нормами, а в связи с тем, что обслуживающий персонал в это время может находиться на некотором удалении от места производства работ, вредного воздействия на персонал практически нет. The inventive pile driver has a fairly high performance both when driving columns of road fences, and when removing them from the ground. At the same time, the operation of the specified copra when driving the columns is accompanied by a fairly low noise level in the area of its location, not exceeding the permissible sanitary standards, and due to the fact that the maintenance personnel at this time may be at some distance from the place of work, harmful effects on personnel Hardly ever.
Благодаря использованию в его конструкции гидравлической элементной базы он обладает необходимой экологической чистотой. Due to the use of hydraulic element base in its design, it has the necessary environmental cleanliness.
Наличие в составе заявляемого копра сменных наголовников и направляющих скоб держателей забиваемых столбиков позволяет работать с достаточно большой их номенклатурой по геометрическому профилю. The presence in the inventive copra replaceable headgear and guide brackets holders clogged columns allows you to work with a sufficiently large nomenclature for their geometric profile.
При необходимости указанный копер легко отстыковывается от носителя (подъемно-транспортного средства) и последний может быть использован для производства других (грузоподъемных и транспортных) работ. If necessary, the specified pile driver is easily undocked from the carrier (truck) and the latter can be used for other (lifting and transport) operations.
В конструкции заявляемого копра использованы широко применяемые в общем машиностроении отечественные материалы и покупные изделия, оптимальные технические решения и типовая технология изготовления. In the design of the inventive copra, domestic materials and purchased products widely used in general engineering are used, optimal technical solutions and standard manufacturing technology.
С учетом этого он может быть многократно воспроизведен по разработанной на него документации в условиях серийного производства на обычных машиностроительных заводах, располагающих необходимым оборудованием. With this in mind, it can be repeatedly reproduced according to the documentation developed for it in the conditions of mass production at ordinary engineering plants that have the necessary equipment.
В соответствии с изобретением ЗАО "НК Уралтерминалмаш" к настоящему времени на заявляемый копер полностью разработана конструкторская документация, разработан и испытан его опытный образец со следующими техническими параметрами:
Обозначение, тип копра - НКН6.00.000. одномачтовый, гидравлический, переносной.In accordance with the invention of NK Uralterminalmash CJSC, the design documentation has been fully developed for the inventive pile driver, its prototype with the following technical parameters has been developed and tested:
Designation, type of copra - NKN6.00.000. single mast, hydraulic, portable.
Гидромолот - НМ-150, ОАО "Тверьоснастка". Hydraulic hammer - NM-150, Tverosnastka OJSC.
Базовое подъемно-транспортное средство - кран-манипулятор НКА16.00.000 с краноманипуляторной установкой "Синегорец-75", ЗАО "НК Уралтерминалмаш". The basic truck is the NKA16.00.000 loader crane with the Sinegorets-75 crane manipulator, NK Uralterminalmash CJSC.
Характеристики забиваемых столбиков:
материал - стальной прокат;
профиль - в соответствии с фиг. 37:
1) Σ-образный; 2) [-образный (швеллеры 10, 12, 14 по ГОСТ 8240); 3) коробчатый; 4) трубчатый.Characteristics of the hammered columns:
material - rolled steel;
profile in accordance with FIG. 37:
1) Σ-shaped; 2) [-shaped (
Площадь поперечного сечения, см2 - порядка 10,9÷15,6.Cross-sectional area, cm 2 - about 10.9 ÷ 15.6.
Допустимые для забивания столбиков категории грунтов - До V включительно
Глубина забивания столбика, м - 1,10
Номинальное давление в гидросистеме копра, МПа - 16
Номинальное усилие поджатия гидромолота к забиваемому столбику (без учета весов каретки с гидромолотом, наголовника), кгс - 180
Величина максимального перемещения каретки по направляющим мачты, м - 1,40
Масса копра и его составных частей, кг
общая - 950
гидромолота - 150
каретки - 117
бойка гидромолота - 25
ударной части гидромолота - 8,8
наголовника - 5,0
Энергия единичного удара, Дж (кгс•м) - До 500 (50)
Экспериментально определенное количество ударов, затрачиваемое на забивание столбика в грунт V категории - Порядка 138÷178
Экспериментально определенная частота ударов, уд/мин - Порядка 336÷360
Экспериментально определенное время забивания столбика, с - Порядка 24,4÷32
Непостоянный шум с эквивалентным уровнем звука в зоне расположения копра при забивании столбиков, дБА - 102÷107
Максимальная величина реализуемого гидроцилиндром при извлечении столбиков из грунта усилия, кгс - До 8000
Габаритные размеры копра, м:
длина - 1,50
ширина - 1,40
высота - 4,20
Эффективность заложенных в конструкцию заявляемого мобильного переносного копра технических решений, а также возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и улучшении его технико-эксплуатационных качеств, подтверждены соответствующими расчетами и хорошо согласуемыми с ними результатами вышеупомянутых испытаний.Soil categories allowed for driving in columns - Up to V inclusive
Column driving depth, m - 1.10
Nominal pressure in a hydraulic system copra, MPa - 16
Nominal force of preloading the hydraulic hammer to the hammered column (excluding the weight of the carriage with a hydraulic hammer, headrest), kgf - 180
The value of the maximum movement of the carriage along the guide rails of the mast, m - 1.40
Mass of copra and its components, kg
total - 950
hydraulic hammer - 150
carriages - 117
hammer hammer - 25
hammer part - 8.8
Headgear - 5.0
Energy of a single blow, J (kgf • m) - Up to 500 (50)
The experimentally determined number of strokes spent on driving a column into the soil of category V - Order 138 ÷ 178
Experimentally determined impact frequency, beats / min - About 336 ÷ 360
Experimentally determined time of driving the column, s - About 24.4 ÷ 32
Unstable noise with an equivalent sound level in the area of the copra when driving columns, dBA - 102 ÷ 107
The maximum value realized by the hydraulic cylinder when extracting the columns from the ground forces, kgf - Up to 8000
Overall dimensions of copra, m:
length - 1,50
width - 1.40
height - 4.20
The effectiveness of the technical solutions incorporated in the design of the inventive mobile portable copra, as well as the possibility of obtaining the aforementioned technical result when carrying out the invention, which consists in simplifying the design and improving its technical and operational qualities, are confirmed by appropriate calculations and the results of the above tests that are well consistent with them.
Claims (6)
усилие поджатия гидромолота к забиваемому столбику
где N - усилие поджатия гидромолота к забиваемому столбику, кгс;
Gk - вес копра без гидромолота и каретки, кгс;
в - расстояние от центра опорной пяты лапы опорно-установочной платформы, расположенной напротив лап, размещенных под прямым углом друг к другу, до горизонтальной проекции центра масс копра без гидромолота и каретки, м;
J - массовый момент инерции копра, без учета масс каретки и гидромолота, относительно оси, проходящей через центр опорной пяты лапы опорно-установочной платформы, расположенной напротив лап, размещенных под прямым углом друг к другу, кг•м2;
g - ускорение земного тяготения, м/с2;
Xупр - упругое перемещение грунта в местах опорных пят (Хупр = 0,0012 м);
d - расстояние по горизонтали между центрами опорных пят лап опорно-установочной платформы, расположенных под прямым углом друг к другу и опорной пяты, размещенной напротив них, м;
n - максимальная частота ударов, наносимых по забиваемому столбику, с-1;
e - расстояние по горизонтали от центра опорной пяты лапы опорно-установочной платформы, расположенной напротив лап, размещенных под прямым углом друг к другу до подсоединенной к каретке левой ветви трособлочной системы копра, м;
потребная энергия единичного удара
T = Xупр•σсдв•S•(L - l)•105(106), кгс•м (Дж),
где Хупр = 0,002÷0,005 - упругое перемещение грунта в зоне забивания столбика, м;
σсдв = 0,05; 0,12; 0,24 - временное сопротивление грунта сдвигу для грунтов соответственно III, IV и V категорий, Мпа;
L - глубина забивания столбиков, м;
l - статическая осадка столбика от действия сил поджатия его к грунту, м;
где Р - силы поджатия столбика к грунту, включающие в себя веса каретки с гидромолотом, столбика с наголовником и внешнюю силу поджатия со стороны гидроцилиндра копра, кгс;
σсж = 0,25; 0,6; 1,2 - временное сопротивление грунта сжатию для грунтов соответственно III, IV и V категорий, Мпа,
F - площадь поперечного сечения забиваемого столбика, м2;
S - периметр боковой поверхности забиваемого столбика, м;
количество ударов
где
То - заданное значение энергии единичного удара, кгс•м;
время забивания столбиков
где Δn - количество ударов на конечном участке с частотой f2,
f1 - частота ударов гидромолота за исключением конечного участка, с-1,
f2 - частота ударов гидромолота на конечном участке, с-1.6. The mobile portable pile driver according to claim 1, characterized in that the main parameters of its operation when driving the columns are determined by the dependencies below
pulling force of a hydraulic hammer to a driven column
where N is the force of preloading the hydraulic hammer to the driven column, kgf;
G k is the weight of the copra without a hydraulic hammer and a carriage, kgf;
c - the distance from the center of the support foot of the foot of the support installation platform, located opposite the feet, placed at right angles to each other, to the horizontal projection of the center of mass of the copra without a hydraulic hammer and carriage, m;
J is the mass moment of inertia of the copra, without taking into account the masses of the carriage and the hydraulic hammer, relative to the axis passing through the center of the support heel of the foot of the support and installation platform, located opposite the legs placed at right angles to each other, kg • m 2 ;
g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
X CPR - elastic displacement of the soil in places of supporting heels (X CPR = 0.0012 m);
d is the horizontal distance between the centers of the supporting heels of the paws of the supporting installation platform located at right angles to each other and the supporting heel, located opposite them, m;
n is the maximum frequency of strokes inflicted on a hammered column, s -1 ;
e is the horizontal distance from the center of the support foot of the foot of the support installation platform, located opposite the feet, placed at right angles to each other to the left branch of the copra cable system connected to the carriage, m;
unit impact energy
T = X control • σ sdv • S • (L - l) • 10 5 (10 6 ), kgf • m (J),
where X CPR = 0.002 ÷ 0.005 is the elastic movement of the soil in the area of driving the column, m;
σ sdv = 0.05; 0.12; 0.24 - temporary soil resistance to shear for soils of categories III, IV and V, MPa, respectively;
L is the depth of driving the columns, m;
l is the static draft of the column from the action of the forces of preloading it to the ground, m;
where P is the force of compression of the column to the ground, including the weight of the carriage with a hydraulic hammer, column with a cap and the external force of compression from the side of the copra hydraulic cylinder, kgf;
σ cr = 0.25; 0.6; 1,2 - temporary soil resistance to compression for soils, respectively III, IV and V categories, MPa,
F is the cross-sectional area of the driven column, m 2 ;
S is the perimeter of the lateral surface of the driven column, m;
number of strokes
Where
That is the set value of the energy of a single impact, kgf • m;
time for driving posts
where Δn is the number of strokes in the final section with a frequency f 2 ,
f 1 - the frequency of impacts of the hydraulic hammer with the exception of the final section, s -1 ,
f 2 - the frequency of blows of the hydraulic hammer in the final section, s -1 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000131718A RU2203359C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Mobile portable pile driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000131718A RU2203359C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Mobile portable pile driver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000131718A RU2000131718A (en) | 2002-11-10 |
| RU2203359C2 true RU2203359C2 (en) | 2003-04-27 |
Family
ID=20243573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000131718A RU2203359C2 (en) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Mobile portable pile driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2203359C2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510000C1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for testing of items containing explosives |
| RU2529354C2 (en) * | 2012-08-08 | 2014-09-27 | Владимир Викторович Бриж | Method to lift and insert pile into piledriver grip jaw and device for its implementation |
| CN107139845A (en) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 苏州江南航天机电工业有限公司 | Overturn maintenance platform and shelter and vehicle with it |
| CN107538145A (en) * | 2017-09-27 | 2018-01-05 | 马鞍山市恒罡机械科技有限公司 | A kind of hydraulic hammer plate-side plate welding equipment |
| CN107700486A (en) * | 2017-11-15 | 2018-02-16 | 湖北工程职业学院 | Support meanss for motor spindle of driving piles |
| CN109467141A (en) * | 2018-10-29 | 2019-03-15 | 川源(中国)机械有限公司 | A kind of easy installation system of diving mixer |
| RU2715941C1 (en) * | 2016-11-17 | 2020-03-04 | Юнттан Ой | Pile-driving equipment drive cylinder and pile-driving equipment |
| CN114568412A (en) * | 2022-03-24 | 2022-06-03 | 云南农业大学 | Method for preventing and controlling elephant nail storage pests |
| CN115012360A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-06 | 林冬云 | Hydraulic engineering prevents bank protection |
| CN116990235A (en) * | 2023-08-02 | 2023-11-03 | 上海天能生命科学有限公司 | Imaging equipment |
-
2000
- 2000-12-18 RU RU2000131718A patent/RU2203359C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529354C2 (en) * | 2012-08-08 | 2014-09-27 | Владимир Викторович Бриж | Method to lift and insert pile into piledriver grip jaw and device for its implementation |
| RU2510000C1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for testing of items containing explosives |
| RU2715941C1 (en) * | 2016-11-17 | 2020-03-04 | Юнттан Ой | Pile-driving equipment drive cylinder and pile-driving equipment |
| US11255064B2 (en) | 2016-11-17 | 2022-02-22 | Junttan Oy | Driving cylinder of a pile driving rig and a pile driving rig |
| CN107139845A (en) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 苏州江南航天机电工业有限公司 | Overturn maintenance platform and shelter and vehicle with it |
| CN107538145A (en) * | 2017-09-27 | 2018-01-05 | 马鞍山市恒罡机械科技有限公司 | A kind of hydraulic hammer plate-side plate welding equipment |
| CN107700486A (en) * | 2017-11-15 | 2018-02-16 | 湖北工程职业学院 | Support meanss for motor spindle of driving piles |
| CN109467141A (en) * | 2018-10-29 | 2019-03-15 | 川源(中国)机械有限公司 | A kind of easy installation system of diving mixer |
| CN109467141B (en) * | 2018-10-29 | 2024-01-26 | 川源(中国)机械有限公司 | Simple installation system of submersible mixer |
| CN114568412A (en) * | 2022-03-24 | 2022-06-03 | 云南农业大学 | Method for preventing and controlling elephant nail storage pests |
| CN115012360A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-06 | 林冬云 | Hydraulic engineering prevents bank protection |
| CN116990235A (en) * | 2023-08-02 | 2023-11-03 | 上海天能生命科学有限公司 | Imaging equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2203359C2 (en) | Mobile portable pile driver | |
| DE947219C (en) | Device for holding and handling heavy forgings u. like | |
| EP3705629B1 (en) | Ramming apparatus and method for driving piles into ground | |
| US6305480B1 (en) | Post driving and earth boring machine | |
| CN111910631A (en) | Pile foundation construction platform and pile foundation construction method | |
| CN203148797U (en) | Test bed for vehicle falling object overturning protection structure | |
| US3710876A (en) | Ground hole forming machine | |
| RU2000131718A (en) | MOBILE PORTABLE COPER | |
| CN107663859B (en) | pile driver | |
| EP2639357B1 (en) | Construction machine and method for its operation | |
| CN115573715A (en) | Telescopic arm support of crow trolley | |
| RU2211895C2 (en) | Method of driving and extraction of metal posts from ground, predominantly while erecting and repairing barrier guardrails of motor roads and post driving manipulator for its realization | |
| RU2001102954A (en) | METHOD AND CRANE MANIPULATOR COPPER FOR DRIVING AND EXTRACTION OF METALLIC BARRIERS OF ROAD FENCES FROM SOIL | |
| CN213867808U (en) | Automatic unhooking device of cylinder hammer and guide rod type diesel pile hammer | |
| EP0240652A1 (en) | Device for mounting and dismounting a counterweight of the jib of a mobile hydraulic crane | |
| CN220377271U (en) | Automatic unhooking type diesel pile hammer | |
| CN218521776U (en) | Independent sliding undercarriage of diesel pile hammer | |
| CN211008473U (en) | Petroleum drilling derrick | |
| CN217350639U (en) | Fork gets device and high altitude pipeline erection equipment | |
| JPS6233818Y2 (en) | ||
| CN210180843U (en) | Scissors type high strain detection device | |
| US2846754A (en) | Scrap metal breaker | |
| CN209760232U (en) | Stable buffering device of hammer lifting mechanism | |
| CN214935342U (en) | Be suitable for oil and gas drilling exploitation equipment hook assembly | |
| DE7702842U1 (en) | EXCAVATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061219 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080410 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090826 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111219 |