RU2392410C1

RU2392410C1 - Device for excavation works in cavity of pipe in process of its submersion into soil

Info

Publication number: RU2392410C1
Application number: RU2009101802/03A
Authority: RU
Inventors: Иван Николаевич Яковлев (RU); Иван Николаевич Яковлев
Original assignee: Иван Николаевич Яковлев
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-06-20

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: invention relates to construction and may be used to manufacture reinforced concrete solid foundations of buildings, high-rise buildings, supports of bridges and other structures with application of casing pipes submerged into soil. Device for excavation works in cavity of pipe as it is submerged onto soil includes drive, gear with output shaft in the center, connected to auger with collaring bit and suspension to basic machine, is equipped with vibration block, eccentric shafts of which are connected by conical gear wheels with shaft of drive and input shaft of gear. ^ EFFECT: simplification of applied equipment and reduction of its cost, increased labour efficiency. ^ 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении железобетонных фундаментов зданий, высотных домов, опор мостов и других сооружений с применением обсадных труб, погружаемых в грунт.The invention relates to construction and can be used in the manufacture of reinforced concrete foundations of buildings, high-rise buildings, bridge supports and other structures using casing pipes immersed in the ground.

Известна установка для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт, включающая базовую машину, мачту, телескопическую штангу, головку роторную и буровой инструмент (рекламный лист фирмы Касагранте ФРГ).A known installation for the development and excavation of the soil in the cavity of the pipe when it is immersed in the soil, including the base machine, mast, telescopic rod, rotary head and drilling tool (advertisement of the company Casagrant Germany).

Недостатком этой установки является потребность больших усилий и мощности на буровой инструмент при разработке грунта в полости трубы, большая масса и стоимость оборудования.The disadvantage of this installation is the need for great effort and power on the drilling tool when developing soil in the cavity of the pipe, the large mass and cost of equipment.

Известно устройство для бурения скважин, включающее базовую машину со стрелой, на которой подвешен привод и штанга с рабочим органом (а.с. СССР №989020, кл. Е21В 7/24 1983 г.). Недостатком этого устройства является недостаточные технические возможности конструкции выполнять разработку и выемку грунта из полости трубы при ее погружении в грунт при больших диаметрах труб.A device for drilling wells, including a base machine with an arrow, on which a drive and a rod with a working body (AS USSR No. 989020, class EV 7/24 1983) are suspended. The disadvantage of this device is the lack of technical capabilities of the design to carry out the development and excavation of the soil from the cavity of the pipe when it is immersed in the ground with large pipe diameters.

Наиболее близким техническим решением является устройство для вибровращательного бурения, включающее направляющую мачту, на которой установлена рама с вибровращательной кареткой, кинематически связанной посредством цепной передачи с двигателями вращателя и вибратора, смонтированными на консолях рамы, и механизм регулировки подачи штанги с буровым инструментом на забой (а.с. СССР №1078018, кл. Е21В 7/24, 1984 г.).The closest technical solution is a device for vibro-rotary drilling, including a guide mast, on which a frame is mounted with a vibro-rotary carriage kinematically connected via a chain drive to rotator and vibrator motors mounted on the frame consoles, and a rod feed adjustment mechanism with a drilling tool for bottom hole (a .s. of the USSR No. 1078018, class E21B 7/24, 1984).

Недостатком этого технического решения является малая эффективность передачи вибрации на буровой инструмент, ограничены технические возможности разработки и выемки грунта в полости погружаемых труб большого диаметра, усложнена и малонадежна система технического решения передачи вибрации на буровой инструмент, большая масса оборудования.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of transmission of vibration to the drilling tool, limited technical capabilities for the development and excavation of the soil in the cavity of the immersed pipes of large diameter, complicated and unreliable system of technical solutions for transmitting vibration to the drilling tool, a large mass of equipment.

Изобретение направлено на повышение эффективности при разработке и выемке грунта в полости погружаемой трубы, на упрощение применяемого оборудования для решения поставленной технической задачи, на снижение стоимости применяемого оборудования.The invention is aimed at increasing efficiency in the development and excavation of the soil in the cavity of the immersed pipe, at simplifying the equipment used to solve the technical problem, at reducing the cost of the equipment used.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт, включающее привод, редуктор с выходным валом в центре, соединенным со шнеком с забурником, и подвеску к базовой машине, снабжено виброблоком, эксцентриковые валы которого соединены коническими зубчатыми колесами с валом привода и входным валом редуктора, а редуктор снабжен дополнительными выходными валами, соединенными со шнеками с забурниками, причем шнеки помещены в подпружиненную к корпусу редуктора цилиндрическую ограждающую рубашку, выполненную в нижней части обращенными внутрь наклонными козырьками клиновидной формы, а подвеска устройства снабжена амортизатором.The essence of the claimed invention lies in the fact that the device for the development and excavation of the soil in the cavity of the pipe when it is immersed in the soil, including a drive, a gearbox with an output shaft in the center connected to the screw with a bump, and a suspension to the base machine, is equipped with a vibro-block, eccentric shafts which are connected by bevel gears to the drive shaft and the input shaft of the gearbox, and the gearbox is equipped with additional output shafts connected to the screws with bored holes, and the screws are placed in a spring-loaded gear housing cylindrical jacket enclosing the torus formed on the bottom of inwardly facing inclined wedge-shaped peaks and suspension device is provided with a shock absorber.

Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1 и на фиг.4 - разрез по В-В фиг.1.A device for the development and excavation of the soil in the cavity of the pipe when it is immersed in the soil is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the device; figure 2 section along aa figure 1; figure 3 is a section along BB of figure 1 and figure 4 is a section along BB of figure 1.

Устройство, изображенное на фиг.1 состоит из привода 1, виброблока 2, редуктора 3, подвески 4, цилиндрической ограждающей рубашки 5.The device shown in figure 1 consists of a drive 1, a vibration unit 2, a gearbox 3, a suspension 4, a cylindrical enclosing shirt 5.

Виброблок 2 устройства имеет эксцентрики 6, закрепленные на эксцентриковых валах 7. Эксцентриковые валы 7 соединены зубчатыми коническими колесами 8 с валом 9 привода 1 и входным валом 10 редуктора 3 (см. фиг.4). Виброблок 2 при бурении создает направленную вертикальную и крутильную в горизонтальной плоскости вибрацию. Редуктор 3 имеет выходные валы: центральный 11 и дополнительные 12, которые соединены соответственно с центральным шнеком 13 и дополнительными шнеками 14 и с забурниками 15.The vibration unit 2 of the device has an eccentric 6 mounted on the eccentric shafts 7. The eccentric shafts 7 are connected by bevel gears 8 to the shaft 9 of the drive 1 and the input shaft 10 of the gearbox 3 (see figure 4). Vibrating unit 2 during drilling creates a directed vertical and torsional vibration in the horizontal plane. The gearbox 3 has output shafts: a central 11 and an additional 12, which are connected respectively to the central auger 13 and additional augers 14 and with fences 15.

Подвеска 4 устройства состоит из траверсы 16, амортизатора 17 с серьгой 18 и штанг 19, соединяющих корпус редуктора 3 с траверсой 16. Цилиндрическая ограждающая рубашка 5, в полости которой помещены шнеки 13 и 14, в нижней части имеет наклонные козырьки 20 клиновидной формы, она находится в скользящем зацеплении со штангами 19 и подпружинена пружинами 21, надетыми на штанги 19, с возможностью перемещения по ним. Перемещение рубашки 5 по штангам 19 ограничено упорами 22, закрепляемыми на штангах 19, в местах, обозначенных отверстиями 23.The device’s suspension 4 consists of a traverse 16, a shock absorber 17 with an earring 18 and rods 19 connecting the gear case 3 with the traverse 16. The cylindrical enclosing shirt 5, in the cavity of which the screws 13 and 14 are placed, has inclined wedges in the lower part 20, it is wedge-shaped is in sliding engagement with the rods 19 and is spring-loaded with springs 21, worn on the rods 19, with the possibility of movement along them. The movement of the shirt 5 on the rods 19 is limited by the stops 22, fixed on the rods 19, in the places indicated by the holes 23.

Устройство для разработки и выемки грунта в полости трубы при ее погружении в грунт работает следующим образом.A device for the development and excavation of the soil in the cavity of the pipe when it is immersed in the soil works as follows.

При помощи серьги 19 устройство навешивают на крюк грузоподъемного крана (не показано). В таком виде устройство опускают в полость трубы на забой (не показано) и включают привод 1 устройства.Using the earring 19, the device is hung on a crane hook (not shown). In this form, the device is lowered into the cavity of the pipe to the bottom (not shown) and the drive 1 of the device is turned on.

Под действием вибрации, создаваемой виброблоком 2 на цилиндрическую ограждающую рубашку 5 и вращающиеся шнеки 13 и 14 с забурниками 15, происходит разрушение грунта по всей площади сечения шнеков и цилиндрической ограждающей рубашки 5. Разрушенный грунт рабочими органами забурников 15 и цилиндрической ограждаемой рубашкой 5, шнеками 13 и 15 подается в полость цилиндрической ограждающей рубашки 5. Вибрация, создаваемая виброблоком 2 при бурении, повышает интенсивность бурения и заполнения свободного пространства в полости цилиндрической ограждающей рубашки 5.Under the action of vibration created by the vibratory unit 2 on the cylindrical enclosing jacket 5 and the rotating screws 13 and 14 with the bores 15, the soil is destroyed over the entire cross-sectional area of the screws and the cylindrical enclosing jacket 5. The destroyed soil by the working bodies of the bore 15 and the cylindrical enclosing shirt 5, the augers 13 and 15 is fed into the cavity of the cylindrical enclosing jacket 5. The vibration created by the vibrating unit 2 during drilling increases the intensity of drilling and filling the free space in the cavity of the cylindrical enclosure shirt 5.

После заполнения внутрирубашечного пространства грунтом устройство вынимают из полости погружаемой трубы грузоподъемным краном. При выемке устройства из полости погружаемой трубы цилиндрическая ограждающая рубашка с наклонными козырьками 20 и витки шнеков препятствуют произвольному выпадению грунта.After filling the intra-cavity space with soil, the device is removed from the cavity of the immersed pipe with a crane. When the device is removed from the cavity of the immersed pipe, a cylindrical enclosing shirt with inclined visors 20 and screw turns prevent arbitrary loss of soil.

Разгрузку грунта осуществляют при подвешенном на крюке грузоподъемного крана устройстве путем включения привода 1 устройства в направлении, обратном бурению. При этом грунт под действием вибрации и вращения шнеков в направлении, обратном бурению, разгружают в предназначенном для этого месте.Unloading the soil is carried out when the device is suspended on a crane crane by turning on the drive 1 of the device in the opposite direction to the drilling. In this case, the soil under the influence of vibration and rotation of the screws in the opposite direction to the drilling, unload in a designated place.

Подвеска 4, снабженная амортизатором 17, предохраняет стрелу грузоподъемного крана от воздействия вибрации. На этом цикл работы по разработке и выемке грунта в полости погружаемой трубы закончен. Величину силы вибрации можно регулировать сменой эксцентриков 6 виброблока 2.Suspension 4, equipped with a shock absorber 17, protects the boom of the crane against vibration. On this, the cycle of work on the development and excavation of the soil in the cavity of the immersed pipe is completed. The magnitude of the vibration force can be adjusted by changing the eccentrics 6 of the vibration unit 2.

Выполнение устройства для разработки и выемки грунта в полости погружаемой трубы при погружении ее в грунт с виброблоком, дополнительными выходными валами со шнеками и забурниками с подпружиненной цилиндрической ограждающей рубашкой и подвеской с амортизатором дает возможность наиболее интенсивно разрабатывать и вынимать грунт из полости погружаемых в грунт труб меньшей мощностью привода и со значительно меньшими стоимостью оборудования и затратами на производство работ.The implementation of the device for the development and excavation of the soil in the cavity of the immersed pipe when it is immersed in soil with a vibrating unit, additional output shafts with screws and bumps with a spring-loaded cylindrical enclosing jacket and suspension with a shock absorber makes it possible to most intensively develop and remove soil from the cavity of pipes immersed in the soil less drive power and with significantly lower equipment costs and work costs.

Claims

1. A device for the development and excavation of the soil in the cavity of the pipe when it is immersed in the soil, including a drive, a gearbox with an output shaft in the center connected to the auger with a bore, and a device suspension to the base machine, characterized in that it is equipped with a vibrating unit, eccentric shafts which are connected by bevel gears to the drive shaft and the input shaft of the gearbox.

2. The device according to claim 1, characterized in that the gearbox is equipped with additional output shafts connected to the augers with bored holes, and the augers are placed in a cylindrical enclosing shirt spring-loaded to the gear housing, made in the lower part of the wedge-shaped inclined visors facing inward.

3. The device according to claim 1, characterized in that the suspension of the device is equipped with a shock absorber.