RU54967U1

RU54967U1 - VIBRATION PROBLEM

Info

Publication number: RU54967U1
Application number: RU2006102420/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Ермоленко; Алексей Сергеевич Колдов; Павел Николаевич Нестеренко; Владимир Григорьевич Стогней
Original assignee: Виктор Николаевич Ермоленко; Алексей Сергеевич Колдов; Павел Николаевич Нестеренко; Владимир Григорьевич Стогней
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2006-07-27

Abstract

РЕФЕРАТESSAY

На полезную модель «Вибропробивное устройство». Вибропробивное устройство относится к строительству и может быть использовано при изготовлении фундаментных колодцев под набивные сваи, а также при изготовлении водяных и дренажных колодцев, и т.п.On the utility model “Vibro punching device”. Vibro punching device refers to the construction and can be used in the manufacture of foundation wells for stuffed piles, as well as in the manufacture of water and drainage wells, etc.

Задача расширения технологических возможностей и повышения эффективности работы вибропробивного устройства решается тем, что кинематическая связь формообразующего корпуса и виброударновращающего механизма выполнена постоянной и осуществлена посредством разнесенных по длине ударника двух подвижных, направляющих, одновременно обеспечивающих соосность ударника и ударной пяты формообразующего рабочего наконечника, узловых элементов - шлицевой муфты и подшипника скольжения, неподвижные части которых закреплены: верхняя - внешняя шлицевая полумуфта - на съемном фланце, нижняя - внешняя обойма подшипника скольжения - на внутренней стороне формообразующего рабочего наконечника, а обе подвижные части направляющих элементов - на верхней и нижней частях тела ударника виброударновращающего механизма, соответственно, а двусторонний электромеханический привод дебалансного вибратора выполнен раздельным в виде двух независимых приводов возвратно- поступательного и возвратно-вращательного движений виброударновращающего механизма, в составе двух электродвигателей и двух клиноременных передач, смонтированных на одноименных тумбах съемного фланца формообразующего корпуса таким образом, что оси вращения одноименных ведущих и ведомых шкивов ременных передач находятся в одноименных горизонтальных плоскостях осей вращения ведущих валов дебалансного вибратора, при этом длина и диаметр формообразующей части рабочего наконечника соотносятся как 1 к 2, при чем его ударная пята выполнена съемной, а формообразующий корпус снабжен опорно-поворотньм кругом, подвижная часть обоймы которого закреплена на его съемном фланце, а неподвижная - на подвеске грузоподъемной машины (или на направляющей каретке копровой установки).The task of expanding technological capabilities and increasing the efficiency of the vibro-punching device is solved by the fact that the kinematic connection of the forming body and the vibration-shocking mechanism is made constant and implemented by means of two movable guides spaced along the length of the striker, which simultaneously ensure the coaxiality of the striker and the heel of the shaping working tip, the nodal elements are slotted couplings and plain bearings, the fixed parts of which are fixed: upper - in the external spline coupling half is on the removable flange, the lower one is the outer sleeve of the sliding bearing on the inside of the forming working tip, and both movable parts of the guide elements are on the upper and lower parts of the body of the shock of the vibro-shock mechanism, respectively, and the double-sided electromechanical drive of the unbalanced vibrator is made separate in the form of two independent drives of the reciprocating and reciprocating rotational movements of the vibration-shocking mechanism, consisting of two electric motors gates and two V-belt drives mounted on the pedestals of the removable flange of the shaping case in such a way that the rotation axes of the drive and driven belt pulleys of the same name are in the horizontal planes of the rotation axes of the drive shafts of the unbalanced vibrator, the length and diameter of the forming part of the working tip being correlated as 1 to 2, wherein its shock heel is removable, and the forming body is equipped with a pivoting circle, the movable part of the cage of which is fixed it is mounted on its removable flange, and motionless on the suspension of the lifting machine (or on the guide carriage of the pile driver).

Предлагаемое техническое решение, обеспечивает существенное уменьшение времени и затрат на изготовление колодцев.The proposed technical solution provides a significant reduction in time and costs for the manufacture of wells.

Расчеты показывают возможность пробивки фундаментного колодца в грунте 3-й категории глубиной 12 м и диаметром 630мм за 4,5 минуты, что -Calculations show the possibility of punching a foundation well in soil of the 3rd category with a depth of 12 m and a diameter of 630 mm in 4.5 minutes, which is

- соответствует такому критерию полезной модели как «новизна».- corresponds to such a criterion of a utility model as "novelty."

Илл. - 1на 1стр.Fig. - 1 on 1 page

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении фундаментных колодцев под набивные сваи, а также при изготовлении водяных колодцев, дренажных колодцев и т.п.The proposed technical solution relates to the field of construction and can be used in the manufacture of foundation wells for printed piles, as well as in the manufacture of water wells, drainage wells, etc.

Известно устройство для вытрамбовывания скважин в грунте, содержащее привод и рабочий орган, включающий корпус, рабочий наконечник для разрушения грунта, расположенный у нижнего конца корпуса, направляющую, размещенную внутри корпуса в продольном его направлении, ударник, выполненный с возможностью его перемещения вдоль направляющей, причем привод выполнен в виде линейного импульсного двигателя, состоящего из реактора и якоря с многополюсными обмотками и импульсного источника питания, причем реактор с многополюсной обмоткой размещен на внутренней поверхности ударника, а якорь с многополюсной обмоткой на наружной поверхности направляющей (1).A device for tamping wells in the soil, containing a drive and a working body, comprising a housing, a working tip for breaking soil located at the lower end of the housing, a guide placed inside the housing in its longitudinal direction, a hammer made with the possibility of its movement along the guide, and the drive is made in the form of a linear pulsed motor consisting of a reactor and an armature with multipolar windings and a switching power supply, and the reactor with a multipolar winding is placed on the inner surface of the striker, and the anchor with a multi-pole winding on the outer surface of the guide (1).

Однако, данное техническое решение обладает низкой производительностью работ и весьма ограниченные технологические возможности.However, this technical solution has low productivity and very limited technological capabilities.

Известно также вибропробивное устройство, взятое нами в качестве прототипа, содержащее рабочий орган, включающий корпус, направляющую, рабочий наконечник для пробивания грунта, и вибропривод с ударником, выполненным с возможностью его перемещения внутри направляющей, корпус выполнен полым и формообразующим в виде размерообразующей направляющей трубы со съемным фланцем на одном конце и формообразующего рабочего наконечника с внутренней ударной пятой - на другом, а вибропривод с ударником, выполнен в виде виброударновращающего механизма, при этом формообразующий корпус и виброударновращающий механизм выполнены с возможностью жесткой связи между собой посредством сцепной муфты, одна полумуфта которой закреплена на съемном фланце формообразующего корпуса, другая - на теле ударника виброударновращающего механизма, причем Also known is a vibro-punching device, which we have taken as a prototype, containing a working body, including a housing, a guide, a working tip for punching soil, and a vibratory drive with a hammer, made with the possibility of its movement inside the guide, the housing is made hollow and shaping in the form of a forming guide pipe with a removable flange at one end and a shaping working tip with an internal impact heel - at the other, and a vibrator with a hammer is made in the form of a vibro-shock mechanism and, wherein the forming body and vibroudarnovraschayuschy mechanism adapted to a rigid connection between the clutch means, one coupling half which is fixed on a removable flange body mold, the other - on the body of the striker mechanism vibroudarnovraschayuschego, wherein

виброударновращающий механизм выполнен в виде дебалансного вибратора с двусторонним электромеханическим приводом, обеспечивающим раздельные возвратно-поступательное в вертикальной и возвратно-вращательное в горизонтальной плоскостях движения жестко связанному с вибратором ударнику, расположенному внутри формообразующего корпуса, размещенному с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно его направляющей в вертикальной плоскости и возвратно-вращательного перемещения вместе с ним в горизонтальной плоскости и установленному соосно пяте формообразующего рабочего наконечника посредством роликовых опор, закрепленных на теле ударника по диаметру его сечений через 120град. с разворотом относительно друг друга на 60град. (2)the vibration-shocking mechanism is made in the form of an unbalanced vibrator with a double-sided electromechanical drive, providing separate reciprocating in the vertical and reciprocating in horizontal planes of motion rigidly connected to the vibrator drummer located inside the forming body, placed with the possibility of reciprocating movement relative to its guide in the vertical the plane and the rotational movement with it in the horizontal plane and mounted coaxially heel shaping of the tip by means of roller bearings mounted on the striker body by the diameter of its cross sections through 120grad. with a turn relative to each other by 60 degrees. (2)

Однако, несмотря на существенные преимущества данного технического решения по отношению к аналогам, оно также содержит недостатки, сдерживающие дальнейшее расширение технологических возможностей вибропробивного устройства. However, despite the significant advantages of this technical solution in relation to analogues, it also contains disadvantages that hinder the further expansion of the technological capabilities of the vibro-punch device.

Недостатки заключаются в том, что:The disadvantages are that:

- эффективность схемы двустороннего привода с одним электродвигателем уменьшается с увеличением диаметра колодца (более 400 мм) - требуется установка промежуточного вала, что при неизменных функциональных возможностях усложняет конструкцию и снижает ее надежность;- the efficiency of the double-sided drive circuit with one electric motor decreases with an increase in the diameter of the well (more than 400 mm) - the installation of an intermediate shaft is required, which, with the same functional capabilities, complicates the design and reduces its reliability;

- механическое разделение двустороннего привода с одним электродвигателем, наряду с жесткой, размыкающейся муфтой, позволяет передавать вращательное движение формообразующему корпусу только на этапе подъема его из пробитого колодца;- mechanical separation of a double-sided drive with one electric motor, along with a rigid, openable coupling, allows you to transmit rotational motion to the forming body only at the stage of lifting it from a punched well;

- как следствие, невозможность применения вращательного движения на этапе погружения в грунт существенно ограничивает технологические возможности виброударновращающего механизма и вибропробивного устройства в целом в повышении производительности работ при изготовлении фундаментных колодцев;- as a result, the impossibility of applying rotational motion at the stage of immersion in the soil significantly limits the technological capabilities of the vibro-impact mechanism and vibro-punch device as a whole in increasing the productivity of work in the manufacture of foundation wells;

- подшипниковые узлы двустороннего привода с одним электродвигателем, установленном на корпусе дебалансного вибратора, при работе на погружение вибропробивного устройства в грунт, подвержены воздействию значительных динамических нагрузок, что приводит к преждевременному выходу их из строя, т.е. к уменьшению срока службы всего привода;- bearing units of a double-sided drive with one electric motor mounted on the housing of an unbalanced vibrator, when working on immersion of the vibro-punch device in the ground, are exposed to significant dynamic loads, which leads to their premature failure, i.e. to reduce the life of the entire drive;

- неопределенность в установлении длины формообразующей части рабочего наконечника также таит в себе ресурсы энергосбережения;- the uncertainty in establishing the length of the forming part of the working tip also carries with it energy-saving resources;

- наконец, динамика возвратно-вращательных движений неблагоприятно влияет на работу механизмов базовых машин (крана или копра), вызывая в элементах их кинематических связей напряжения крутильных колебаний,- finally, the dynamics of the rotational movements adversely affects the operation of the mechanisms of the basic machines (crane or copra), causing torsional vibrations in the elements of their kinematic relationships,

Таким образом, задачей создания предлагаемого технического решения является дальнейшее повышение эффективности работы вибропробивного устройства путем устранения указанных недостатков, расширения технологических возможностей и энергоресурсосбережения.Thus, the task of creating the proposed technical solution is to further increase the efficiency of the vibro-punching device by eliminating these shortcomings, expanding technological capabilities and energy saving.

Поставленная задача решается тем, что вибропробивное устройство, содержащее рабочий орган, включающий корпус, направляющую, рабочий наконечник и вибропривод с ударником, выполненным с возможностью его перемещения внутри направляющей, причем корпус выполнен полым и формообразующим в виде размерообразующей направляющей трубы со съемным фланцем на одном конце и формообразующего рабочего наконечника с внутренней ударной пятой - на другом, а вибропривод с ударником, выполнен в виде виброударновращающего механизма, при этом формообразующий корпус и виброударновращающий механизм выполнены с возможностью кинематической связи между собой, причем виброударновращающий механизм выполнен в виде дебалансного вибратора с двусторонним электромеханическим приводом, обеспечивающим раздельные возвратно-поступательное в вертикальной и возвратно-вращательное в горизонтальной плоскостях движения жестко связанному с вибратором ударнику, расположенному внутри формообразующего корпуса, размещенному с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно его направляющей в вертикальной плоскости и возвратно-вращательного перемещения вместе с ним в горизонтальной плоскости и установленному соосно пяте формообразующего рабочего наконечника, отличается тем, что кинематическая связь формообразующего корпуса и виброударновращающего механизма выполнена постоянной и осуществлена посредством разнесенных по длине ударника двух подвижных, направляющих, одновременно обеспечивающих соосность ударника и ударной пяты формообразующего рабочего наконечника, узловых элементов - шлицевой муфты и подшипника скольжения, неподвижные части которых закреплены: верхняя - внешняя шлицевая полумуфта - на съемном фланце, нижняя - внешняя обойма подшипника скольжения - на внутренней стороне формообразующего рабочего наконечника, а обе подвижные части направляющих элементов - на верхней и нижней частях тела ударника виброударновращающего механизма, соответственно, а двусторонний электромеханический привод дебалансного вибратора выполнен раздельным в виде двух независимых приводов возвратно-поступательного и возвратно-вращательного движений виброударновращающего The problem is solved in that the vibro-punching device containing the working body, comprising a housing, a guide, a working tip and a vibrator with a hammer, made with the possibility of its movement inside the guide, and the housing is made hollow and forming in the form of a size-forming guide pipe with a removable flange at one end and a shaping working tip with an internal impact heel - on the other, and a vibrator with a hammer, made in the form of a vibro-shock mechanism, while forming the th body and the vibro-shock mechanism are made with the possibility of kinematic communication with each other, and the vibro-shock mechanism is made in the form of an unbalanced vibrator with a two-sided electromechanical drive, providing separate reciprocating in the vertical and reciprocating-rotational in horizontal planes of motion rigidly connected to the vibrator drummer located inside the mold housing housed with the possibility of reciprocating movement relative to its direction vertically and reciprocating along with it in a horizontal plane and mounted coaxially on the fifth of the forming working tip, characterized in that the kinematic connection of the forming body and the vibration-shocking mechanism is made constant and implemented by means of two movable guides spaced along the length of the striker, simultaneously providing the alignment of the striker and the shock heel of the forming working tip, nodal elements - spline coupling and bearing sliding, the fixed parts of which are fixed: the upper - the outer spline coupling half - on the removable flange, the lower - the outer race of the sliding bearing - on the inner side of the forming working tip, and both moving parts of the guide elements - on the upper and lower parts of the body of the drummer of the vibro-shock mechanism, respectively, and the double-sided electromechanical drive of the unbalanced vibrator is made separate in the form of two independent drives of the reciprocating and reciprocating rotational vibrations shock

механизма, в составе двух электродвигателей и двух клиноременных передач, смонтированных на одноименных тумбах съемного фланца формообразующего корпуса таким образом, что оси вращения одноименных ведущих и ведомых шкивов ременных передач находятся в одноименных горизонтальных плоскостях осей вращения ведущих валов дебалансного вибратора, при этом длина и диаметр формообразующей части рабочего наконечника соотносятся как 1 к 2, при чем его ударная пята выполнена съемной, а формообразующий корпус снабжен опорно-поворотным кругом, подвижная часть обоймы которого закреплена на его съемном фланце, а неподвижная - на подвеске грузоподъемной машины (или на направляющей каретке копровой установки).mechanism, consisting of two electric motors and two V-belt drives mounted on the pedestals of the same type on the removable flange of the forming case in such a way that the rotation axes of the drive and driven belt pulleys of the same name are in the horizontal planes of the rotation axes of the drive shafts of the unbalanced vibrator of the same type, the length and diameter of the forming parts of the working tip are correlated as 1 to 2, and its impact heel is removable, and the forming body is equipped with a slewing ring, zhnaya of the holder which is attached to its removable flange and fixed - to sling hoisting machine (or on the carriage ramming installation).

Предлагаемое техническое решение имеет существенные преимущества перед прототипом и, обладая представленными конструктивными элементами и связями между ними, создает широкие перспективы дальнейшего расширения функциональных и технологических возможностей, при ощутимом энергоресурсосбережении, а именно:The proposed technical solution has significant advantages over the prototype and, having the presented structural elements and the connections between them, creates broad prospects for further expansion of functional and technological capabilities, with tangible energy saving, namely:

успешно заменить такие методы устройства фундаментных колодцев как бурение, погружение молотами или вибраторами инвентарных обсадных труб, закрытых снизу теряемым железобетонным башмаком;successfully replace such methods of building foundation wells as drilling, immersion with cams or vibrators of inventory casing, closed from below with a lost reinforced concrete shoe;

создать унифицированный ряд вибропробивных устройств для изготовления колодцев под набивные железобетонные сваи диаметром -400 мм, 500 мм, 600 мм, 800 мм, 1000 мм, 1200 мм и глубиной до 20 метров;to create a unified range of vibratory punching devices for the manufacture of wells for rammed concrete piles with a diameter of -400 mm, 500 mm, 600 mm, 800 mm, 1000 mm, 1200 mm and a depth of 20 meters;

- на этой базе создать унифицированный ряд устройств для изготовления высококачественных виброинъекционных железобетонных свай с теми же параметрами;- on this basis to create a unified range of devices for manufacturing high-quality vibroinjection reinforced concrete piles with the same parameters;

- уменьшить удельные показатели энергоресурсопотребления за счет возможности:- reduce specific energy consumption indicators due to the possibility of:

а) осуществлять как раздельные, так и совмещенные возвратно-поступательные и возвратно-вращательные движения вибропробивного устройства, что дополнительно и существенно облегчит его работу и уменьшит энергозатраты на преодоление сопротивления грунта;a) carry out both separate and combined reciprocating and reciprocating-rotational movements of the vibro-punching device, which will additionally and significantly facilitate its operation and reduce energy consumption for overcoming soil resistance;

б) освободить все подшипниковые узлы приводов дебалансного вибратора от значительных динамических нагрузок, что повысит их эксплуатационную надежность, продлит срок службы и, следовательно, уменьшит эксплуатационные материальные затраты;b) to release all bearing assemblies of drives of an unbalanced vibrator from significant dynamic loads, which will increase their operational reliability, extend their service life and, therefore, reduce operational material costs;

в) исключить (в связи с исключением необходимости включений и выключении) преждевременный износ деталей системы кинематической связи формообразующего корпуса и виброударновращающего механизма, в том числе и деталей обслуживающих механизмов базовых машин, что также уменьшит эксплуатационные затраты;c) to exclude (due to the exclusion of the need to turn it on and off) premature wear of the parts of the kinematic communication system of the forming body and the vibration-shock mechanism, including the parts of the servicing mechanisms of the base machines, which will also reduce operating costs;

г) улучшить условия работы клиноременных передач, что повысит эффективность их работы и уменьшит материальные затраты на их эксплуатацию;d) improve the working conditions of V-belt drives, which will increase the efficiency of their work and reduce the material costs of their operation;

д) ликвидации колебательных движений формообразующего корпуса в вертикальной плоскости при вдавливании корпуса в грунт, что исключает его утрамбовку, снижает лобовое сопротивления грунта, и, как следствие, уменьшает расход энергии на его преодоление, а также значительно уменьшает вредные динамические воздействия на близстоящие сооружения;e) elimination of oscillatory movements of the forming body in a vertical plane when the body is pressed into the ground, which excludes tamping, reduces the frontal resistance of the soil, and, as a result, reduces energy consumption for its overcoming, and also significantly reduces harmful dynamic effects on nearby structures;

е) установления минимальной длины формообразующего рабочего наконечника, что уменьшает на его боковых стенках сопротивление погружению корпуса в грунт и делает эту величину расчетной;f) establishing the minimum length of the forming working tip, which reduces the resistance to immersion of the body in the soil on its side walls and makes this value calculated;

ж) управления применением возвратно-вращательных движений при выемке формообразующего корпуса из пробитого колодца, что резко уменьшает сопротивление подъему,g) control the use of reciprocating movements when removing the forming body from a punched well, which sharply reduces the resistance to lifting,

- повысить производительность работ за счет:- increase productivity by:

а) увеличения скорости внедрения устройства в грунт, в свою очередь за счет:a) increase the speed of introduction of the device into the ground, in turn due to:

б) отсутствия возвратного движения формообразующего корпуса при погружении;b) the lack of return movement of the forming body when immersed;

в) возможность передачи возвратно-вращательного движения формообразующему корпусу при погружении;c) the possibility of transmitting the reciprocating motion to the forming body when immersed;

д) быстрой замены износившейся ударной пяты рабочего наконечника.d) quick replacement of the worn shock heel of the working tip.

В результате этого существенно снижаются время и затраты на изготовление колодцев. Расчеты показывают возможность пробивки фундаментного колодца в грунте 3-й категории глубиной 12 м и диаметром 630 мм за 4,5 минуты, что - соответствует такому критерию полезной модели как «новизна».As a result of this, the time and costs of producing wells are significantly reduced. Calculations show the possibility of punching a foundation well in soil of the 3rd category with a depth of 12 m and a diameter of 630 mm in 4.5 minutes, which corresponds to such a criterion of a utility model as “novelty”.

На фигуре 1 - изображено вибропробивное устройство.The figure 1 - shows a vibration-breaking device.

Вибропробивное устройство состоит из формообразующего корпуса 1 (Фиг.1) и виброударновращающего механизма 2, выполненных с возможностью постоянной кинематической связи между собой посредством подвижных, направляющих неразъемной шлицевой муфты 3 и подшипника скольжения 3*, неподвижные (полумуфта и обойма) части которых закреплены на съемном фланце 4 формообразующего корпуса 1 и на внутренней стенке верхней формообразующей части 5* рабочего наконечника 5, соответственно, а подвижные - на теле ударника 10 виброударновращающего механизма 2.The vibro-punching device consists of a forming body 1 (Fig. 1) and a vibration-shocking mechanism 2, made with the possibility of constant kinematic communication with each other by means of movable, guides of an inseparable spline coupling 3 and a sliding bearing 3 *, fixed (half-coupler and cage) parts of which are fixed on a removable the flange 4 of the forming body 1 and on the inner wall of the upper forming part 5 * of the working tip 5, respectively, and the movable ones on the body of the drummer 10 of the vibro-shock mechanism 2.

Формообразующий корпус 1 состоит из раздвигающего грунт конусообразного полого формообразующего рабочего наконечника 5, образующего заданный диаметр колодца и полой (трубчатой) размерообразующей направляющей 6, обеспечивающей заданную глубину колодца и закрытой сверху фланцем 4 с проходным отверстием для ударника 10 виброударновращающего механизма 2.The forming body 1 consists of a cone-shaped hollow shaping working tip 5 spreading the soil, forming a predetermined diameter of the well and a hollow (tubular) size-forming guide 6, which provides a predetermined depth of the well and closed from above by a flange 4 with a through hole for the drummer 10 of the vibro-shock mechanism 2.

Формообразующий рабочий наконечник 5 имеет разъем в горизонтальной плоскости, причем верхняя формообразующая часть 5* выполнена полой, с внутренней ударной пятой, выполненной сменной и заодно с нижней - пробивной частью 5** рабочего наконечника 5.The forming working tip 5 has a connector in the horizontal plane, and the upper forming part 5 * is hollow, with an internal impact heel made removable and at the same time with the lower - punching part 5 ** of the working tip 5.

Виброударновращающий механизм 2 включает в себя дебалансный вибратор 7 с двумя раздельными приводами 8 и 9, обеспечивает как раздельные, так и совмещенные возвратно-поступательное и возвратно-вращательное движения кинематическижестко связанному с вибратором ударнику 10, снабженному износостойкой вставкой 11 и расположенному внутри формообразующего корпуса 1 с возможностью перемещения вместе с ним в горизонтальной плоскости и относительно его размерообразующей направляющей 6 в вертикальной плоскости соосно съемной пяте 5**, верхней формообразующей части 5*, рабочего наконечника 5.Vibrating shock mechanism 2 includes an unbalanced vibrator 7 with two separate drives 8 and 9, provides both separate and combined reciprocating and reciprocating movements of the kinematically rigidly coupled to the vibrator hammer 10, equipped with a wear-resistant insert 11 and located inside the forming body 1 with the ability to move with it in the horizontal plane and relative to its size-forming guide 6 in the vertical plane coaxially with the removable heel 5 **, upper forming part 5 *, working tip 5.

Корпус вибратора 7 содержит установленные в подшипниковых опорных узлах два ведущих вала 12, 13 и два ведомых - 14, 15, на которых попарно смонтированы дебалансы 16 и 17, и которые кинематически связаны межу собой попарно в горизонтальной и вертикальной плоскостях зубчатыми колесами 18 и 19.The vibrator housing 7 contains two drive shafts 12, 13 and two driven shafts 14, 15 installed in the bearing support units, on which the unbalances 16 and 17 are mounted in pairs, and which are kinematically coupled to each other in pairs in the horizontal and vertical planes by the gear wheels 18 and 19.

Ведущие валы 12 и 13 посредством ременных передач 22 и 23 получают вращение от электродвигателей 8 и 9, смонтированных на тумбах 24 и 25 съемного фланца 4, соответственно, таким образом, что оси ведущих валов 12 и 13 и оси выходных валов электродвигателей 8 и 9 находятся в одноименных параллельных горизонтальных плоскостях.The drive shafts 12 and 13 by means of belt drives 22 and 23 receive rotation from the electric motors 8 and 9 mounted on the pedestals 24 and 25 of the removable flange 4, respectively, so that the axis of the drive shafts 12 and 13 and the axis of the output shafts of the electric motors 8 and 9 are in the same parallel horizontal planes.

При этом ведущие шкивы 26 и 27 ременных передач 22 и 23 смонтированы на выходных концах валов электродвигателей 8 и 9, а ведомые 28 и 29 - на концах ведущих валов 12 и 13 вибратора 7, соответственно.In this case, the driving pulleys 26 and 27 of the belt drives 22 and 23 are mounted on the output ends of the shafts of the electric motors 8 and 9, and the driven 28 and 29 are mounted on the ends of the driving shafts 12 and 13 of the vibrator 7, respectively.

Верхняя подвижная 20 и нижняя неподвижная 21 части обоймы опорно-поворотного круга 30, связывающего все устройство с механизмами подъема копровой установки или грузоподъемной машины (на рисунке не показаны), закреплены на съемном фланце 4 формообразующего корпуса 1 и в корпусе направляющей каретки копровой установки или специальной подвески ГПМ, соответственно.The upper movable 20 and the lower stationary 21 parts of the holder of the slewing ring 30 that connects the entire device to the lifting mechanisms of the pile rig or lifting machine (not shown in the figure) are fixed on the removable flange 4 of the forming case 1 and in the housing of the guide carriage of the copy machine or special GPM suspensions, respectively.

Рым - болты 31 связывают все устройство с механизмом подъема грузоподъемной машины или копровой установки (на рисунке не показанных).Eye - bolts 31 connect the entire device with the lifting mechanism of a lifting machine or a pile rig (not shown in the figure).

Вибропробивное устройство работает следующим образом.Vibro punch device operates as follows.

Посредством грузоподъемной машины или копровой установки устройство выводится на ось будущего колодца. В этом положении при запуске электродвигателя двустороннего привода 8 крутящий момент через ременную передачу 22, передается ведущему валу 12 и далее кинематически связанному в горизонтальной плоскости через зубчатые колеса 18, ведомому валу 13. Получающие таким образом вращение дебалансы 16 создают возмущающую силу, приводящую в возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости весь механизм 2, который через ударник 10, направляемый шлицами муфты 3 и подшипником скольжения 3*, By means of a lifting machine or a pile driver, the device is displayed on the axis of the future well. In this position, when starting the motor of the double-sided drive 8, the torque through the belt drive 22 is transmitted to the drive shaft 12 and then kinematically connected in a horizontal plane through the gears 18, the driven shaft 13. The unbalances 16 thus obtained create a disturbing force, which leads to a reverse translational movement in the vertical plane of the whole mechanism 2, which through the hammer 10, guided by the splines of the coupling 3 and the sliding bearing 3 *,

воздействует ударом на пяту съемной пробивной части 5** рабочего наконечника 5 корпуса 1, погружая последний в окружающий грунт, концентрично раздвигая и уплотняя его. При этом электродвигатель 9 и, соответственно, ременная передача 23, ведущий 14 и ведомый 15 валы, а также смонтированные на них дебалансы 17, создающие всему механизму 2 возвратно-вращательное движение в горизонтальной плоскости, остаются неподвижными.impacts on the heel of the removable punching part 5 ** of the working tip 5 of the housing 1, immersing the latter in the surrounding soil, concentrically pushing and compacting it. In this case, the electric motor 9 and, accordingly, the belt drive 23, the driving 14 and the driven 15 shafts, as well as the unbalances 17 mounted on them, which create a reverse-rotational movement in the horizontal plane to the entire mechanism 2, remain motionless.

Привод этого движения включают при необходимости преодолеть возростающее сопротивление грунта при погружении устройства. В этом случае, при запуске двигателя 9, крутящий момент через, ременную передачу 23, передается ведущему валу 14 и далее кинематически связанному в вертикальной плоскости через зубчатые колеса 19 ведомому валу 15. Получающие таким образом вращение дебалансы 17 создают возмущающую силу, приводящую в возвратно-вращательное движение в горизонтальной плоскости весь виброударновращающий механизм 2, который через шлицевую муфту 3 передает это движение формообразующему корпусу 1. Таким образом реализуется возможность как раздельного, так и совмещенного возвратно-поступательного и возвратно-вращательного движений устройства при погружении, что существенно ускоряет этот процесс.The drive of this movement include, if necessary, to overcome the growing resistance of the soil when immersing the device. In this case, when starting the engine 9, the torque through, the belt drive 23, is transmitted to the drive shaft 14 and then kinematically connected in a vertical plane through the gears 19 of the driven shaft 15. The unbalances 17 thus obtained create a disturbing force, resulting in a reverse rotational movement in the horizontal plane of the entire vibration-shocking mechanism 2, which through a spline coupling 3 transmits this movement to the forming body 1. Thus, the possibility of both separate and combined reciprocating and reciprocating rotational movements of the device during immersion, which significantly accelerates this process.

При достижении заданной глубины электродвигатель 8 выключают и, посредством механизма подъема начинают извлечение устройства из пробитого колодца. В этом случае при работе электродвигателя 9 продолжается возвратно-вращательное движение формообразующего корпуса 1, который на протяжении подъема всего устройства выглаживает уплотненные стенки образованного колодца.When the specified depth is reached, the electric motor 8 is turned off and, by means of the lifting mechanism, the device is started to be removed from the punched well. In this case, when the electric motor 9 is operating, the reciprocating movement of the forming body 1 continues, which during the lifting of the entire device smooths the compacted walls of the formed well.

Положительный эффект от использования данного технического решения выражается в повышении эффективности работы за счет: вышеперечисленного расширения технологических возможностей, повышения производительности изготовления фундаментных колодцев без выемки земли в полном диапазоне применяемых набивных свай в соответствии со СНиП 2. 02. 03.-85 при значительном снижении энергетических и материальных затрат; обеспечения уплотнения окружающих грунтов и, как следствие, повышения несущей способности свай; снижения объемов и стоимости земляных работ, и свайных фундаментов в целом. The positive effect of using this technical solution is expressed in increasing work efficiency due to: the abovementioned expansion of technological capabilities, increasing the productivity of manufacturing foundation wells without excavating the full range of rammed piles in accordance with SNiP 2. 02. 03.-85 with a significant decrease in energy and material costs; providing compaction of surrounding soils and, as a result, increasing the bearing capacity of piles; reducing the volume and cost of excavation, and pile foundations in general.

Источники информации:Information sources:

1. Авторское свидетельство СССР №1818415, МПК Е 02 D 7/20.1. USSR copyright certificate No. 1818415, IPC E 02 D 7/20.

2. РФ, Патент на полезную модель №40332, МПК Е 02 D 7/18 (прототип).2. RF, Utility Model Patent No. 40332, IPC E 02 D 7/18 (prototype).

Claims

Vibro punching device containing a working body, including a housing, a guide, a working tip and a vibrator with a hammer, made with the possibility of its movement inside the guide, and the housing is hollow and forming in the form of a forming guide pipe with a removable flange at one end and a forming working tip with an inner the impact heel is on the other, and the vibrodrive with a striker is made in the form of a vibro-shock mechanism, while the forming body and vibro-shock mechanism 3M are made with the possibility of kinematic connection between each other, and the vibration-shocking mechanism is made in the form of an unbalanced vibrator with a two-sided electromechanical drive, providing separate reciprocating in the vertical and reciprocating in horizontal planes of motion rigidly connected to the vibrator drummer, located inside the forming body, placed with the possibility of reciprocating movement relative to its guide in a vertical plane and return rotational movement together with it in a horizontal plane and mounted coaxially on the fifth of the forming working tip, characterized in that the kinematic connection of the forming body and the vibration-shocking mechanism is made constant and is carried out by means of two movable guides spaced along the length of the striker, simultaneously ensuring the coaxiality of the striker and the heel form-forming working tip, nodal elements - spline coupling and sliding bearing, fixed parts of which x fixed: the upper - the outer spline coupling half - on the removable flange, the lower - the outer race of the sliding bearing - on the inner side of the forming working tip, and both moving parts of the guide elements on the upper and lower parts of the body of the drummer of the vibro-shock mechanism, respectively, and a two-way electromechanical drive the unbalanced vibrator is made separate in the form of two independent drives of the reciprocating and reciprocating rotational movements of the vibro-shock mechanism, two electric motors and two V-belt drives mounted on the pedestals of the same type on the removable flange of the forming case in such a way that the rotation axes of the drive and driven belt pulleys of the same name are in the horizontal planes of the rotation axes of the drive shafts of the unbalanced vibrator, the length and diameter of the forming part of the working tip correlate as 1 to 2, and its shock heel is removable, and the forming body is equipped with a slewing ring, the movable part of the cage which is fixed on its removable flange, and fixed - on the suspension of the lifting machine (or on the guide carriage of the pile driver).