RU2309222C1 - Hammer for building unit driving in ground - Google Patents
Hammer for building unit driving in ground Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309222C1 RU2309222C1 RU2006116672/03A RU2006116672A RU2309222C1 RU 2309222 C1 RU2309222 C1 RU 2309222C1 RU 2006116672/03 A RU2006116672/03 A RU 2006116672/03A RU 2006116672 A RU2006116672 A RU 2006116672A RU 2309222 C1 RU2309222 C1 RU 2309222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hammer
- drive
- annular
- housing
- frame
- Prior art date
Links
Landscapes
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к строительству и предназначено для забивания в грунт свай, шпунтов, металлических труб и других строительных элементов в вертикальном направлении.The technical solution relates to construction and is intended for driving piles, sheet piles, metal pipes and other building elements into the ground in the vertical direction.
Известен механический молот (см. Косоруков И.И. Свайные работы. М.: Высшая школа, 1974, с.56), включающий ударник, который установлен в направляющих копровой мачты, и силовой привод, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и фрикционной лебедки, размещенных на раме базовой машины. Ударник с помощью троса соединен с барабаном фрикционной лебедки.A well-known mechanical hammer (see Kosorukov I.I. Piling works. M: Higher school, 1974, p. 56), including a hammer, which is installed in the guides of the mast, and a power drive, consisting of an internal combustion engine and a friction winch, placed on the frame of the base machine. The drummer is connected by a cable to the drum of the friction winch.
Недостатком механического молота является низкая производительность, обусловленная невысокой частотой ударов: 10÷12 ударов в минуту ввиду ручного управления молотом.The disadvantage of a mechanical hammer is its low productivity, due to the low shock frequency: 10 ÷ 12 beats per minute due to manual control of the hammer.
Известно устройство для забивания свай (по авт.св. СССР №1775528, кл. Е02D 7/08, опубл. в БИ №42 за 1992 г.), содержащее ударную часть, механизм ее перемещения в виде колеса, ось которого кинематически связана с приводом, и тягу, один конец которой шарнирно соединен с ударной частью, а другой - с колесом, при этом колесо выполнено с фигурным вырезом на его диске и тяга установлена с возможностью контакта с поверхностью фигурного выреза через палец, при этом вырез в диске колеса выполнен сегментным.A device for driving piles is known (according to ed. St. USSR No. 1775528, class E02D 7/08, published in BI No. 42 for 1992), containing a shock part, its movement mechanism in the form of a wheel, the axis of which is kinematically connected with drive, and traction, one end of which is pivotally connected to the impact part, and the other end to the wheel, while the wheel is made with a figured cutout on its disk and the rod is installed with the possibility of contact with the surface of the figured cutout through a finger, while the cutout in the wheel disk is made segmented.
Недостатком этого устройства является размещение его на погружаемой свае, что делает устройство неустойчивым в эксплуатации.The disadvantage of this device is its placement on an immersed pile, which makes the device unstable in operation.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и совокупности существенных признаков является молот по патенту РФ №2186175, кл. Е02D 7/08, опубл. в БИ №21 за 2002 год, который включает корпус с установленным в нем с возможностью осевого перемещения ударником, шабот и привод, соединенный гибким элементом с ударником. В ударнике выполнено гнездо, в которое вставлена подвижная тяга и охватывающий ее силовой элемент (амортизирующее устройство), находящийся в напряженном состоянии при помощи фланца, закрепленного на верхнем торце ударника, причем сила, с которой предварительно сжат силовой элемент, равна весу ударника.Closest to the proposed device according to the technical nature and combination of essential features is a hammer according to the patent of the Russian Federation No. 2186175, class. E02D 7/08, publ. in BI No. 21 for 2002, which includes a body with a drummer installed in it with the possibility of axial movement, a shabot and a drive connected by a flexible element to the drummer. In the drummer, a socket is made in which a movable rod and a force element (shock absorber) that surrounds it are inserted, which is in tension by means of a flange mounted on the upper end of the drummer, and the force with which the force element is previously compressed is equal to the weight of the drummer.
Недостатком этого устройства является пониженная надежность молота вследствие наличия в ударнике упомянутого гнезда, резко ослабляющего ударник, работающий в циклическом ударном режиме.The disadvantage of this device is the reduced reliability of the hammer due to the presence in the drummer of said socket, sharply weakening the hammer working in a cyclic shock mode.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в повышении надежности работы молота за счет повышения надежности его ударника.The technical problem solved by the proposed device is to increase the reliability of the hammer by increasing the reliability of its hammer.
Поставленная задача решается тем, что в молоте для погружения в грунт строительных элементов, включающем корпус, установленный в нем с возможностью осевого перемещения ударник, шабот, амортизирующее устройство и соединенный гибким элементом с ударником привод, смонтированный на раме, связанной с корпусом, согласно техническому решению в верхней части корпуса по его периметру выполнена с торца кольцевая канавка, в которой размещено выполненное кольцевым указанное амортизирующее устройство, а рама привода имеет по нижней торцевой поверхности кольцевой выступ, который размещен в указанной кольцевой канавке корпуса и оперт на кольцевое амортизирующее устройство, при этом рама привода закреплена на корпусе с возможностью осевого перемещения. Отсутствие в ударнике гнезда повышает надежность молота, при этом функции, выполняемые в прототипе силовым элементом, охватывающим гибкую тягу и находящимся в напряженном состоянии, в заявляемом молоте выполняет кольцевое амортизирующее устройство, размещенное в кольцевой канавке корпуса и находящееся в напряженном состоянии за счет опертого на него кольцевого выступа рамы привода, обеспечивающего сжатие кольцевого амортизирующего устройства усилием, не меньшим веса ударника, что создает возможность осевого перемещения рамы привода. Указанная совокупность признаков позволяет отказаться от гнезда с силовым элементом в ударнике, что повышает надежность работы молота. Кроме того, надежность функционирования молота достигается за счет надежности его гибкого элемента, которая обеспечивается в момент начала подъема ударника, когда на гибкий элемент действует большая «ударная» нагрузка, обусловленная разностью скоростей в начальный момент подъема ударника: скорости ударника, близкой к нулю, и скорости накатывания гибкого элемента на барабан лебедки привода. Снижение нагрузки на гибкий элемент в этот момент обеспечивается амортизирующим устройством, размещенным в кольцевой канавке корпуса.The problem is solved in that in the hammer for immersion in the soil of building elements, including a housing, an impactor installed in it with the possibility of axial movement, a striker, a shock-absorbing device and a drive connected by a flexible element to the impactor mounted on a frame connected to the housing, according to the technical solution in the upper part of the housing along its perimeter, an annular groove is made from the end, in which the indicated shock-absorbing device is made annular, and the drive frame has a lower end turn NOSTA annular protrusion which is arranged in said annular housing groove and simply supported on the annular damping device, wherein the drive frame fixed to the body with the possibility of axial displacement. The absence of a socket in the hammer increases the reliability of the hammer, while the functions performed in the prototype by a power element covering flexible traction and being in tension state in the inventive hammer performs an annular shock-absorbing device placed in the annular groove of the body and being in tension state due to being supported on it an annular protrusion of the drive frame, providing compression of the annular shock-absorbing device with an effort not less than the weight of the hammer, which creates the possibility of axial movement of the drive frame . The specified set of features allows you to abandon the nest with a power element in the hammer, which increases the reliability of the hammer. In addition, the reliability of the operation of the hammer is achieved due to the reliability of its flexible element, which is ensured at the moment of the start of the rise of the hammer, when a large “shock” load acts on the flexible element due to the difference in speed at the initial moment of the hammer's rise: the speed of the hammer is close to zero, the speed of rolling the flexible element onto the drive winch drum. Reducing the load on the flexible element at this moment is provided by a shock-absorbing device located in the annular groove of the housing.
Целесообразно раму привода закрепить на корпусе с помощью шпилек, пропущенных в радиальных отверстиях стенок кольцевой канавки корпуса и радиальных отверстиях кольцевого выступа рамы привода, причем для осевого перемещения рамы привода последние отверстия выполнить удлиненными в осевом направлении на длину, равную величине хода кольцевого амортизирующего устройства при его разжатии. Указанная совокупность признаков наиболее просто позволяет обеспечить надежность работы молота.It is advisable to fix the drive frame to the housing with the help of pins missing in the radial holes of the walls of the annular grooves of the housing and the radial holes of the annular protrusion of the drive frame, and for axial movement of the drive frame, the last holes should be axially elongated by a length equal to the stroke of the annular shock-absorbing device unclench. The specified set of features most simply allows you to ensure the reliability of the hammer.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется примером конкретного выполнения и чертежом, на котором приведен общий вид молота для погружения в грунт строительных элементов, осевой разрез.The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of a specific implementation and a drawing, which shows a General view of the hammer for immersion in the soil of building elements, an axial section.
Молот для погружения в грунт строительных элементов (далее - молот) состоит из корпуса 1, ударника 2, установленного в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения привода 3, включающего электрическую лебедку. В нижней части корпуса 1 установлен шабот 4, совмещенный с наголовником. Ударник 2 соединен гибким элементом 5 (далее - трос) с приводом 3, размещенным на раме 6, которая снабжена по нижней торцевой поверхности кольцевым выступом 7 (далее - выступ 7). Корпус 1 молота имеет кольцевую канавку 8 (далее - канавка 8), выполненную по периметру в верхней части с торца корпуса 1, в которой размещено кольцевое амортизирующее устройство 9 (далее - амортизирующее устройство 9), на которое оперт выступ 7, причем рама 6 привода 3 закреплена на корпусе 1 с возможностью осевого перемещения.The hammer for immersion in the soil of building elements (hereinafter referred to as the hammer) consists of a housing 1, a hammer 2 installed in the housing 1 with the possibility of axial movement of the drive 3, including an electric winch. In the lower part of the housing 1, a shabot 4 is installed, combined with a headgear. The drummer 2 is connected by a flexible element 5 (hereinafter referred to as the cable) to the drive 3 located on the frame 6, which is provided with an annular protrusion 7 on the lower end surface (hereinafter - protrusion 7). The hammer body 1 has an annular groove 8 (hereinafter referred to as groove 8), made along the perimeter in the upper part from the end of the housing 1, in which an annular shock-absorbing device 9 is placed (hereinafter the shock-absorbing device 9), on which the protrusion 7 is supported, and the drive frame 6 3 is mounted on the housing 1 with the possibility of axial movement.
В качестве амортизирующего устройства 9 могут быть использованы резиновые кольца, металлические пружины, пневмокамера и т.п. В рассматриваемом примере амортизирующее устройство 9 набрано из чередующихся колец из мягкой и твердой резины.As the shock-absorbing device 9, rubber rings, metal springs, a pneumatic chamber, etc. can be used. In this example, the shock absorbing device 9 is selected from alternating rings of soft and hard rubber.
Рама 6 привода 3 закреплена на корпусе 1 с помощью шпилек 10, которые пропущены в радиальных отверстиях: 11 стенок канавки 9 и 12 выступа 7 рамы 6. Упомянутые отверстия распределены равномерно по окружностям соответствующих элементов молота. Радиальные отверстия 12 по периметру выступа 7 выполнены удлиненными в осевом направлении на длину, равную ходу амортизирующего устройства 9 при его разжатии.The frame 6 of the actuator 3 is mounted on the housing 1 with the help of pins 10, which are missing in the radial holes: 11 walls of the grooves 9 and 12 of the protrusion 7 of the frame 6. The mentioned holes are distributed evenly around the circles of the corresponding elements of the hammer. Radial holes 12 around the perimeter of the protrusion 7 are made elongated in the axial direction by a length equal to the course of the shock-absorbing device 9 when it is unclenched.
Ударник 2 снабжен подвеской 13, закрепленной на его верхней торцевой поверхности, на которой укреплен трос, второй конец которого закреплен на барабане упомянутой электрической лебедки привода 3.The drummer 2 is equipped with a suspension 13 mounted on its upper end surface, on which a cable is mounted, the second end of which is fixed on the drum of the aforementioned electric winch drive 3.
Шабот 4, совмещенный с наголовником (поз. не обозначен), имеет с нижней стороны углубление, в котором размещен амортизатор 14 и головная часть погружаемой сваи 15.Shabot 4, combined with the headgear (pos. Not indicated), has a recess on the bottom side, in which the shock absorber 14 and the head of the submersible pile 15 are placed.
Молот работает следующим образом. Ударник 2 с помощью троса электрической лебедкой привода 3, работающей в автоматическом режиме, поднимается на необходимую, заранее заданную, высоту для нанесения удара. Затем барабан электрической лебедки автоматически растормаживается. Ударник 2 падает, увлекая за собой трос, свободно сматывающийся с расторможенного барабана, и в конце рабочего хода наносит удар по шаботу 4, который передает удар погружаемой свае 15 через амортизатор 14.The hammer works as follows. The drummer 2 with a cable electric winch drive 3, operating in automatic mode, rises to the required, pre-set height for striking. Then the drum of the electric winch is automatically released. Drummer 2 falls, dragging along a cable that is freely unwound from the unbraked drum, and at the end of the stroke it strikes at Shabot 4, which transmits the blow to the submersible pile 15 through the shock absorber 14.
Самым неблагоприятным в процессе работы молота является момент начала подъема ударника 2. Это происходит потому, что скорость наматывания троса на барабан электрической лебедки на всем протяжении подъема ударника 2 постоянна или изменяется незначительно ввиду жесткой механической характеристики асинхронных электродвигателей, используемых в электрических лебедках. Скольжение у электродвигателей такого типа не превышает 2÷5%. Поэтому в момент начала подъема ударника 2 происходит резкий рывок, сравнимый с ударной нагрузкой. Расчеты показывают, что при ударнике 2 массой 4 тонны и при скорости наматывания троса на барабан 0,25 м/с сила натяжения троса в момент отрыва ударника 2 от шабота 4 может достигать 40÷50 тонн. Такая ударная нагрузка может вывести из строя механизм электрической лебедки и разорвать трос. Чтобы этого не происходило, в предлагаемом молоте процесс подъема ударника 2 происходит следующим образом.The most unfavorable in the process of the hammer operation is the moment of the start of the raising of the hammer 2. This is because the speed of winding the cable onto the drum of the electric hoist throughout the lifting of the hammer 2 is constant or does not change significantly due to the rigid mechanical characteristics of asynchronous electric motors used in electric hoists. Slip for electric motors of this type does not exceed 2 ÷ 5%. Therefore, at the beginning of the rise of the hammer 2 there is a sharp jerk, comparable to the shock load. Calculations show that with a drummer 2 weighing 4 tons and with a cable winding speed of 0.25 m / s on the drum, the tension force of the cable at the moment the drummer 2 is torn off from the shutter 4 can reach 40 ÷ 50 tons. Such a shock load can damage the electric winch mechanism and break the cable. To prevent this from happening, in the proposed hammer, the process of raising the hammer 2 occurs as follows.
Включается электрическая лебедка привода 3, работающая в автоматическом режиме. Трос начинает наматываться на ее барабан с постоянной скоростью 0,25 м/с. После того как будет выбрана слабина троса, он резко натягивается, и, когда сила натяжения троса станет равной весу ударника 2, последний, находящийся до этого в неподвижном состоянии, начинает постепенно разгоняться с заданным ускорением а. Чем меньше будет ускорение а, с которым поднимается ударник 2, тем меньше будет натяжение троса в первоначальный момент подъема. Но скорость наматывания троса на барабан постоянна и равна в нашем случае 0,25 м/с, а скорость ударника 2 в первоначальный момент подъема ввиду его большой инерционности много меньше скорости троса. Поэтому, чтобы компенсировать эту разницу скоростей, амортизирующее устройство 9 начинает дополнительно сжиматься в канавке 8 за счет силы натяжения троса, тянущего раму 6 привода 3 вниз, что позволяет снизить нарастание скорости подъема ударника 2 и соответственно уменьшить его ускорение а.The electric winch of drive 3 is turned on, operating in automatic mode. A cable begins to wrap around its drum at a constant speed of 0.25 m / s. After the slack of the cable is selected, it is sharply stretched, and when the tension force of the cable becomes equal to the weight of the hammer 2, the last one, which is still stationary, begins to gradually accelerate with a given acceleration a. The smaller the acceleration a, with which the hammer 2 rises, the less the cable tension at the initial moment of rise. But the speed of winding the cable onto the drum is constant and equal in our case to 0.25 m / s, and the speed of the hammer 2 at the initial moment of lifting, due to its high inertia, is much less than the speed of the cable. Therefore, in order to compensate for this difference in speeds, the shock-absorbing device 9 begins to additionally compress in the groove 8 due to the tension force of the cable pulling the frame 6 of the actuator 3 down, which allows to reduce the increase in the ascent rate of the hammer 2 and, accordingly, reduce its acceleration a.
После нанесения удара по шаботу 4 ударник 2 находится в крайнем нижнем положении, нагрузка на амортизирующее устройство 9 равна весу ударника 2, а после начала его подъема начинает увеличиваться на величину дополнительного натяжения троса. Как только ударник 2 начинает приподниматься, сжатое амортизирующее устройство 9 за счет запасенной в нем потенциальной энергии сжатия начинает разжиматься и дополнительно приподнимает ударник 2, воздействуя на кольцевой выступ 7 на нижней торцевой поверхности рамы 6, поднимая последнюю вместе с приводом 3 на некоторую фиксированную высоту, равную величине хода амортизирующего устройства 9, и тем самым уменьшая натяжение троса. После окончания подъема молот подготовлен к следующему удару. Чтобы шпильки 10, скрепляющие раму 6 с корпусом 1 молота, не препятствовали поднятию рамы 6, радиальные отверстия 12 в выступе 7 выполнены удлиненными в осевом направлении на длину, равную величине хода амортизирующего устройства 9 при его разжатии.After striking at Shabot 4, the striker 2 is in its lowest position, the load on the shock-absorbing device 9 is equal to the weight of the striker 2, and after it starts to rise, it begins to increase by the amount of the additional cable tension. As soon as the hammer 2 begins to rise, the compressed shock-absorbing device 9, due to the potential compression energy stored in it, begins to expand and additionally lifts the hammer 2, acting on the annular protrusion 7 on the lower end surface of the frame 6, raising the latter together with the drive 3 to a certain fixed height, equal to the stroke of the shock-absorbing device 9, and thereby reducing the cable tension. After lifting, the hammer is prepared for the next blow. So that the studs 10, fastening the frame 6 with the hammer body 1, do not interfere with the lifting of the frame 6, the radial holes 12 in the protrusion 7 are made elongated in the axial direction by a length equal to the stroke of the shock-absorbing device 9 when it is unclenched.
В момент удара ударника 2 по шаботу 4 усилие удара через амортизатор 14 передается головной части погружаемой сваи 15.At the moment of impact of the striker 2 on the Shabot 4, the impact force through the shock absorber 14 is transmitted to the head of the submersible pile 15.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006116672/03A RU2309222C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Hammer for building unit driving in ground |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006116672/03A RU2309222C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Hammer for building unit driving in ground |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309222C1 true RU2309222C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006116672/03A RU2309222C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Hammer for building unit driving in ground |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2309222C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110700234A (en) * | 2019-09-24 | 2020-01-17 | 中交第二航务工程局有限公司 | Environment-friendly sealed underwater dynamic compaction system |
| CN111851487A (en) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 重庆工程职业技术学院 | Pile driving equipment for quickly driving ground pile |
-
2006
- 2006-05-15 RU RU2006116672/03A patent/RU2309222C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110700234A (en) * | 2019-09-24 | 2020-01-17 | 中交第二航务工程局有限公司 | Environment-friendly sealed underwater dynamic compaction system |
| CN110700234B (en) * | 2019-09-24 | 2021-08-24 | 中交二航局第一工程有限公司 | Environment-friendly sealed underwater dynamic compaction system |
| CN111851487A (en) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 重庆工程职业技术学院 | Pile driving equipment for quickly driving ground pile |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3022361B2 (en) | Pile-driver and method for application thereof | |
| RU2309222C1 (en) | Hammer for building unit driving in ground | |
| CN103422505A (en) | Full-automatic hydraulic piling machine using freely-lowering winch for driving heavy hammer | |
| EP2986783B1 (en) | Hammering device | |
| EP0013446B1 (en) | A method and a device for intermittently exerting forces on soil | |
| JP2014040747A (en) | Double hammer type pile driving device | |
| JPH0565437B2 (en) | ||
| RU2536595C2 (en) | Construction machine and control method of construction machine | |
| KR20170034801A (en) | pile driver for ground reinforcement pipe | |
| JP7321661B2 (en) | Cylinder operating device and electric chain hoist | |
| WO2019048728A1 (en) | A method for controlling the driving of the hammer and the movements of the ram in an impact pile driving apparatus, as well as an impact pile driving apparatus and an impact pile driving machine | |
| RU2186175C2 (en) | Hammer | |
| CN105970959A (en) | Pile driver special for building | |
| RU2294432C2 (en) | Pile driving hammer | |
| JP2991569B2 (en) | Double hammer type pile driving device | |
| RU2123090C1 (en) | Hammer | |
| CN217870394U (en) | Buffer device suitable for rammer compactor | |
| RU2631058C2 (en) | Pile-sinking method | |
| CN214210639U (en) | Clutch type crushing device and equipment | |
| RU2161689C2 (en) | Device for rope cutting in well | |
| SU178744A1 (en) | ||
| RU2246586C1 (en) | Rotary pile-driving hammer | |
| CN104843602A (en) | Integrated winch pile hammer, special winch and application of special winch | |
| SU162055A1 (en) | ||
| SU189759A1 (en) | PILED MECHANICAL MOLD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100516 |