SU1180444A1 - Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin - Google Patents

Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin Download PDF

Info

Publication number
SU1180444A1
SU1180444A1 SU833631624A SU3631624A SU1180444A1 SU 1180444 A1 SU1180444 A1 SU 1180444A1 SU 833631624 A SU833631624 A SU 833631624A SU 3631624 A SU3631624 A SU 3631624A SU 1180444 A1 SU1180444 A1 SU 1180444A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pump
cavity
piston
cylinder
control system
Prior art date
Application number
SU833631624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Ряшенцев
Юрий Валентинович Погарский
Борис Ферапонтович Симонов
Original Assignee
Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР filed Critical Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР
Priority to SU833631624A priority Critical patent/SU1180444A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1180444A1 publication Critical patent/SU1180444A1/en

Links

Landscapes

  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБИВКИ ТРУБ .НЫХ СВАЙ В ДНО ВОДОЕМА, содержащее установленный в полости трубной сваи рабочий цилиндр с поршнем-бойком и шаботом, насос, гидравлические магистрали, сообщающие насос с рабочим цилиндром, и клапаны с системой управлени , отлича-ющеес  тем, что, с целью повышени  эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства, рабочий цилиндр сообщен с внутренней полостью трубной сваи и с всасывающей магистралью насоса клапанами, управл емыми при помощи установленных в верхней и нижней част х рабочего цилиндра датчиков положени  поршн -бойка и датчика.давлени , подключенных к системе управлени . (ЛA DEVICE FOR PACKING PIPES. PILES INTO THE BOTTOM OF THE WATER, containing a working cylinder installed in the cavity of a tubular pile with a piston head and pivot, a pump, hydraulic lines connecting the pump with the working cylinder, and valves with a control system different in that In order to increase the efficiency of driving piles at great depths and the reliability of the device, the working cylinder communicates with the internal cavity of the pipe pile and with the suction line of the pump by valves controlled by means of working which cylinder piston position sensors and GLib datchika.davleni connected to the control system. (L

Description

0000

оabout

4 t 4; Изобретение относитс  к строител ству фундаментов и оснований, возводимых в прибрежной зоне, а именно к устройствам дл  забивки с плавсредств свай трубного сечени  в дно водоема. Цель изобретени  - повьоиение эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства. На фиг. 1 изображена обща  схема устройства; на фиг, 2 - принципи альна  схема ударного рабочего органа; на фиг, 3 - электрическа  система управлени . Устройство дл  забивки трубных свай в дно водоема содержит базовую грузоподъемную машину 1 на плаву, снабженную насосом 2 с гибким напор ным шлаР1гом 3 и направл ющей 4 дл  удержани  трубной сваи 5 с наконечНИКОМ 6 в заданном (вертикальном или наютонном) положении, Б свае у наконечника 6 на гравийно-песчаной подушке 7 расположен ударный рабочи орган 8, соединенный кабелем 9с выносной системой 10 управлени , котора  установлена на базовой маши не 1 , Ударный рабочий орган 8 включает цилиндр 11 с поршнем-бойком 12, шабот 13, установленный на нижнем тор це цилиндра, насос 14 с приводным электродвигателем 15. Поршень-боек делит внутреннюю полость цилиндра 1 на верхнюю А и нижнюю Б рабочие полости, снабженные нормально откры тым 16 и нормально закрытым 17 клапанами с электромагнитным приводом. Электрически управл емые нормально закрытые клапаны 18 и 19 св зывают полости А и Б с входом насоса 14, снабженным нормально закрытым элект ромагнитным клапаном 20. В верхней части цилиндра (полост А) смонтировано устройство дл  фиксировани  крайнего верхнего положе .нк  поршн -бойка, которое содержит подпружиненные штоки 21, вход щие в кольцевую проточку 22, выполненную на наружной поверхности поршн -бойка , и электромагниты 23, Один из штоков 21 св зан с электрическим датчиком 24 положени . В нижней час цилиндра смонтировано устройство дл фиксировани  нижнего положени  порш бойка, состо щее из подпружиненного штока 25, св занного с датчиком 26 положени . В магистрали, соедин ющей полость Б цилиндра с входом насоса 14, перед клапаном 19 установлен бесконтактный электрический датчик 27 давлени . Электрическа  система управлени  содержит силовой 28 и управл ющий 29 блоки, соединенные с источником питани  посто нного тока Е, и пусковое устройство, включающее кнопки 30 и 31, магнитный контактор 32 с контактами 33 - 35. Силовой блок 28 соединен питающими силовыми магистрал ми с электродвигателем 15, обмотками электромагнитов .23 и электромагнитных клапанов 16-20 ударного рабочего органа (фиг, 2), датчики которого 24, 26 и 27 соединены с управл ющим блоком 29, В нерабочем состо нии ударного рабочего органа (фиг, 2) его поршень-. боек 12 находитс  в нижнем положении и опираетс  на шабот 13. Катушки электромагнитов 23 и обмотки электромагнитных клапанов 16-20 обесточены. Устройство дл  забивки трубных свай в дно водоема работает следующим образом,. После установки сваи 5 в вертикальное положение, отсыпки гравийно-песчаной подушки 7 и установки на нее ударного рабочего органа8 насосом 2 посредством гибкого шланга 3 производ т закачку воды внутрь сваи (фиг, 1), При этом полость А цилиндра 11 ударного рабочего органа через клапан 16 заполн етс  водой (фиг. 2), Закачку воды в сваю 5 осуществл ют до уровн , при котором давление вод ного столба в нижней части сваи станет достаточным дл  перемещени  в верхнее положение поршн -бойка 12 ударного рабочего органа, в случае открыти  клапана 17 при одновременном опорожнении полости А, I По завершении закачки насос 2 ( фиг, 1) выключаетс  и включаетс  электрическа  система управлени  (фиг, 3) путем нажати  кнопки 31, в результате чего замыкаютс  контакты 33 - 35 магнитного контактора 32, Силовой блок 28 соедин етс  с источником питани  Е J, и подает напр жение на двига.тель 15 и обмотки электромагнитных клапанов 16 - 18, При этом включаетс  насос 14, закрываетс  клапан 16 и открываютс  клапаны 17 и 18. Полость А цилиндра 11 соедин етс  с входом насоса 14, который 3 выкачивает из нее воду в полость сваи, В полость Б цилиндра 11 из полости сваи через клапан 17- начнёт поступать вода, под давлением которой поршень-блок 12 устремитс  ввер в сторону опорожн емой полости А, По истечении некоторого времени поршень-боек 12 верхним торцом, сна женным фаской, раздвигает штоки 21 устройства дл  фиксировани  крайнего верхнего положени  поршн -бойка. В следующий момент времени штоки 21 совмещаютс  с проточкой 22 в поршне бойке. Под действием пружин штоки 2 перемещаютс  в исходное положение (внутрь цилиндра 11) и поршень- боек 12 зафиксируетс  в верхнем положени При раздвигании штоков 21 поршнем-бойком 12 в датчике 24 положени наводитс  сигнал, поступающий па управл ющий блок 29 электрической системы управлени  (фиг, 3), по команде которого силовой блок 28 пода напр жение на обмотки электромагнит ного клапана 19 и одновременно обес точивает обмотки электромагнитных клапанов 16 - 18, Клапаны 19 и 16 открываютс , а клапаны 17 и 18 закр ваютс . Таким образом, насос 14 отсекаетс  от полости А цилиндра 11 и присоедин етс  к его полости Б, откуда выкачивает воду в полость сваи. Полость А цилиндра заполн етс  водой из полости сваи через нормально открытый клапан 16. При достижении в полости Б давлени , соответствующего моменту ее опорожнени , датчиком 27 давлени  генерируетс  сигнал, поступающий на управл ющий блок 29 электрическо системы управлени . По этому сигналу блок 29 вырабатьшает команду, по которой силовой блок 28 подает питание на электромагниты 23, обмот ку электромагнитного клапана 20 и о ключает обмотку электромагнитного клапана 19 (фиг 2), Электромагниты 23 вт гивают штоки 21, которые осво бождают поршень-боек .12, одновременно открьшаетс  клапан20 и закры ваетс  клапан 19, Под действием собственного веса и давлени  поступающей через клап-ан 16 в полость А цилиндра 11 воды, поршень-боек 12 устремл етс  вниз, соверша  рабочий ходс При этом насос 14, вход которого сообщен через открытый 44 клапан 20 с полостью сваи, работает на себ , В момент времени, непосредственно предшествующий удару, движущийс  вниз поршень-боек 12 смещает шток . 25 устройства дл  фиксировани  нтанего положени  поршн -бойка за пределы рабочего объема цилиндра 11, после чего наносит удар по шаботу 13, реализу  погружение сваи 5 в донный грунт. Сигнал датчика 26 положени , генерируемый при перемещении штока 25, подаетс  на управп юш й блок 29 электрической системы управлени  (фиг, 3), Управл ющий блок 29 вырабатывает команду, по которой силовой блок 28 подает питание в обмотки электромагнитных клапанов 16 - 18 и обесточивает электромагниты 23 и обмотки электромагнитного клапана 20 (фиг, 2), Штоки 21 возвратными пружинами устанавливаютс  в исходное положение. Клапаны 16 и 20 закрываютс , а клапаны 17 и 18 открываютс , В результате полость А цилиндра 11 отсекаетс  от полости сваи 5 и присоедин етс  к входу насоса 14, который откачивает из нее воду. Под давлением воды, поступающей через клапан 17 в полость Б цилиндра 1 1, поршень-боек 12 начнет перемещатьс  вверх, соверша   холостой ход. При этом поршень-боек освободит шток 25, который возвратной пружиной устанавливаетс  в исходное положение. С этого момента описанный процесс периодически повтор етс  в автоматическом режиме, Выключение ударного рабочего органа 8 устройства осуществл етс  нажатнем кнопки 30 электрической системы управлени  (фиг, 3), в результате чего размыкаютс  контакты 33 - 35 магнитного контактора 32 и все электрические цепи устройства обесточиваютс . Наличие управл емых с помощью бесконтактных датчиков положени  и давлени  клапанов и насоса позвол ет реализовать возвратно-поступательное движение поршн -бойка ударного рабочего органа в автоматическом , использу  в качестве энергоносител  воду, заполн ющую полость сваи. Присоединение массы воды, поступающей под давлением в полость А цилиндра рабочего органа, к массе совершающего рабочий ход поршн -бойка способствует увеличению и myльca удара,4 t 4; The invention relates to the construction of foundations and foundations erected in the coastal zone, namely to devices for driving from watercraft of pipe sections to the bottom of a reservoir. The purpose of the invention is to improve the efficiency of pile driving at great depths and the reliability of the device. FIG. 1 shows the general scheme of the device; FIG. 2 shows the principle scheme of a percussion device; Fig. 3 is an electrical control system. The device for driving pipe piles into the bottom of the reservoir contains the basic lifting machine 1 afloat, equipped with a pump 2 with a flexible pressure head Slag 3 and a guide 4 for holding the pipe pile 5 with the tip 6 in a predetermined (vertical or national) position, at the end of the pile 6 on the gravel-sand cushion 7 there is a percussion working body 8 connected by cable 9c by the remote control system 10, which is installed on the base machine 1, the percussion working body 8 includes a cylinder 11 with a piston-jib 12, a shaft 13 mounted on the bottom e of a cylinder, a pump 14 with a drive motor 15. A piston head divides the internal cavity of cylinder 1 into upper A and lower B working cavities equipped with a normally open 16 and normally closed 17 valves with an electromagnetic actuator. The electrically controlled normally closed valves 18 and 19 connect the cavities A and B to the pump 14 inlet, equipped with the normally closed solenoid valve 20. In the upper part of the cylinder (cavity A) there is mounted a device for fixing the extreme upper position of the piston contains spring-loaded rods 21 entering the annular groove 22 formed on the outer surface of the piston-block and electromagnets 23. One of the rods 21 is connected to an electric position sensor 24. In the lower hour of the cylinder, a device is mounted for fixing the lower position of the striker piston, consisting of a spring-loaded rod 25 connected to the position sensor 26. In the line connecting the cavity B of the cylinder with the inlet of the pump 14, in front of the valve 19 is installed a contactless electric pressure sensor 27. The electrical control system comprises a power 28 and a control 29 blocks connected to a DC power source E, and a starting device including buttons 30 and 31, a magnetic contactor 32 with contacts 33 to 35. The power block 28 is connected by power supply lines to an electric motor 15, the windings of electromagnets .23 and solenoid valves 16-20 of the impactor (FIG. 2), the sensors of which 24, 26 and 27 are connected to the control unit 29; In the non-operating state of the impactor (FIG. 2), its piston . the striker 12 is in the lower position and rests on the work 13. The coils of the electromagnets 23 and the windings of the solenoid valves 16-20 are de-energized. Device for driving piles into the bottom of the reservoir works as follows. After the pile 5 is installed in a vertical position, the gravel-sand cushion dumping 7 and the shock body 8 are installed on it by pump 2, the flexible hose 3 pumps water into the pile (Fig 1). The cavity of the cylinder 11 of the shock body is then pumped through the valve 16 is filled with water (Fig. 2). Water is pumped into the pile 5 to a level at which the pressure of the water column in the lower part of the pile will be sufficient to move the piston of the striking member to the upper position of the piston, in case of opening the valve 17 with one belt emptying cavity A, I Upon completion of injection, pump 2 (FIG. 1) turns off and turns on the electrical control system (FIG. 3) by pressing button 31, which closes contacts 33 to 35 of the magnetic contactor 32, Power unit 28 is connected to power supply E J, and supplies the voltage to the motor 15 and the windings of the solenoid valves 16-18, this turns on the pump 14, closes the valve 16 and opens the valves 17 and 18. The cavity A of the cylinder 11 is connected to the inlet of the pump 14, which 3 pumps water from it into the pile cavity, into the cavity B of cylinder 11 from the cavity of the pile through the valve 17 will begin to flow water, under pressure of which the piston unit 12 rushes inwards towards the empty cavity A, After some time, the piston head 12 with the upper end, replaced by chamfer, moves the rods 21 of the device fixing the extreme upper position of the piston-blockage. At the next time point, the rods 21 are aligned with the bore 22 in the piston head. Under the action of the springs, the rods 2 move to the initial position (inside the cylinder 11) and the piston-bollard 12 locks in the upper position. When the rods 21 are pushed by the piston-striker 12 in the position sensor 24, a signal is sent to the control unit 29 of the electrical control system (FIG. 3), at the command of which the power unit 28 applies a voltage to the windings of the solenoid valve 19 and simultaneously winds the windings of the solenoid valves 16-18, the valves 19 and 16 open and the valves 17 and 18 are closed. Thus, the pump 14 is cut off from the cavity A of the cylinder 11 and attached to its cavity B, from where it pumps water into the pile cavity. The cavity A of the cylinder is filled with water from the cavity of the pile through the normally open valve 16. When pressure in the cavity B is reached, which corresponds to the moment of its emptying, the pressure sensor 27 generates a signal arriving at the control unit 29 of the electrical control system. On this signal, unit 29 generates a command, by which power unit 28 supplies power to electromagnets 23, winding of electromagnetic valve 20 and turning off the winding of electromagnetic valve 19 (FIG. 2), solenoids 23 pull in the rods 21, which release the firing piston. 12, valve 20 is simultaneously unlocked and valve 19 is closed. Under the action of its own weight and pressure of water flowing through valve 16 into the cavity A of the cylinder 11, the firing piston 12 rushes down, making a working stroke. In this case, the pump 14, whose inlet is communicated through open 44 valve 20 with a pile cavity, works for itself. At the moment of time immediately preceding the impact, the downward-moving piston 12 displaces the rod. 25 of the device for fixing the first position of the piston block outside the working volume of the cylinder 11, after which it strikes the head 13, realizing the immersion of the pile 5 in the bottom soil. The signal of the position sensor 26 generated when the rod 25 is moved is supplied to the control unit 29 of the electrical control system (FIG. 3). The control unit 29 generates a command that the power unit 28 supplies power to the windings of the solenoid valves 16-18 and de-energizes The electromagnets 23 and the windings of the solenoid valve 20 (FIG. 2). The rods 21 are returned to their original position by return springs. The valves 16 and 20 are closed, and the valves 17 and 18 are opened. As a result, the cavity A of the cylinder 11 is cut off from the cavity of the pile 5 and connected to the inlet of the pump 14, which pumps out water from it. Under the pressure of water flowing through the valve 17 into the cavity B of the cylinder 1 1, the firing piston 12 will begin to move up, idling. In this case, the piston-bolt will release the rod 25, which is set to the initial position by the return spring. From this point on, the described process is periodically repeated in automatic mode. Turning off the device’s striking member 8 is performed by pressing button 30 of the electrical control system (FIG. 3), as a result contacts 33 to 35 of magnetic contactor 32 are opened and all electric circuits of the device are de-energized. The presence of the controllable position and pressure of the valves and of the pump and controlled by means of contactless sensors allows the reciprocating movement of the piston in the automatic tool, using water that fills the pile cavity as an energy carrier. Attaching the mass of water entering under pressure into the cavity A of the cylinder of the working body, to the mass of the working stroke of the piston, the pressure increases and myca shock,

оabout

да JI 3yes ji 3

VlVl

J4J4

сwith

L/JL / J

XJ/Xj /

2929

//

//

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБИВКИ ТРУБНЫХ СВАЙ В ДНО ВОДОЕМА, содержащее установленный в полости трубной сваи рабочий цилиндр с поршнем-бойком и шаботом, насос, гидравлические магистрали, сообщающие насос с рабочим цилиндром, и клапаны с системой управления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства, рабочий цилиндр сообщен с внутренней полостью трубной сваи и с всасывающей магистралью насоса клапанами, управляемыми при помощи установленных в верхней и нижней частях рабочего цилиндра датчиков положения поршня-бойка и датчика.давления, подключенных к системе управления.DEVICE FOR PUSHING PIPE PILES INTO THE BOTTOM OF THE WATER BOTTOM, containing a working cylinder installed in the cavity of the pipe pile with a ram-piston and a rammer, a pump, hydraulic lines connecting the pump with a working cylinder, and valves with a control system, characterized in that, in order to increase efficiency driving piles at great depths and reliability of the device, the working cylinder is in communication with the internal cavity of the pipe pile and with the suction pipe of the pump by valves controlled by means of mounted in the upper and lower parts of the working qi the cylinder of the piston-striker position sensors and the pressure sensor connected to the control system.
SU833631624A 1983-08-11 1983-08-11 Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin SU1180444A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833631624A SU1180444A1 (en) 1983-08-11 1983-08-11 Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833631624A SU1180444A1 (en) 1983-08-11 1983-08-11 Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1180444A1 true SU1180444A1 (en) 1985-09-23

Family

ID=21077921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833631624A SU1180444A1 (en) 1983-08-11 1983-08-11 Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1180444A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498016C2 (en) * 2008-07-21 2013-11-10 Джеймс И. АДАМСОН Deep water pile driver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 528372, кл. Е 02 D 7/00 1972. Патент FR № 2022755, кл. Е 02 D 7/00, 1970, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498016C2 (en) * 2008-07-21 2013-11-10 Джеймс И. АДАМСОН Deep water pile driver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102159770B (en) Deep water pile system and method
CA1141852A (en) Liquid slug projector apparatus
SU1180444A1 (en) Apparatus for driving pipe piles into bottom of water basin
AU2012208656A1 (en) Pile driver system for and method of installing foundation elements in a subsea ground formation
US4781543A (en) Artificial lift system for oil wells
RU2642199C1 (en) Downhole seismic source
US3408897A (en) Fluid power hammer having accumulator means to drive the hammer through its working stroke independent of the system pump
US3811530A (en) Soil-compaction method and apparatus for a seismic energy source transducer
US3995713A (en) High speed seismic gas exploder and method of operation
RU2166779C1 (en) Borehole source of seismic pulses
SU203944A1 (en) Borehole device for excitation of seismic waves
RU2447461C2 (en) Implosive downhole seismic source
RU1794135C (en) Pile hammer
SU1472572A1 (en) Electromagnetic hammer for underwater works
SU1624301A1 (en) Hydrostatic sampler
SU203945A1 (en) DEVICE FOR THE EXCITATION OF SEISMIC WAVES
CN209818048U (en) Signal transmission device for cable-free logging system
RU2324031C2 (en) Impact action device
SU796380A1 (en) Hydraulic lift of underwater drilling rig
US10513832B2 (en) Pneumatic piling hammer for submersion pilings
SU1565962A1 (en) Hydraulic hammer
SU617524A1 (en) Hydraulic hammer
SU1092243A1 (en) Multimass pile hammer
SU1142597A2 (en) Vibration pile hammer
RU2488143C2 (en) Implosive source for underwater profiling