SU1707137A1 - Способ глубинного виброуплотнени грунтов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству , в частности к глубинному виброуплотнению крупных массивов на- нипных грунтов. Изобретение направлено на повышение эффективности уплотнени  грунта Достигаетс  это путем погружени  в грунт вибрированием на заданную глубину уплотн ющего устройства в виде трубы с  русами пластинчатых о J со 1

Description

1

1элементов , воздействи  на грунт передаваемыми от уплотн ющего устройства вибрационными колебани ми при неподвижном и последующем подъеме м опускании приспособлени ,. Пои эгом п процессе поздсйствин Ешбрационных коле- G.jHinr измен ю г угол наклона ппастин- чатых. элементов п вертикальной плос «ости и их плоскостей - a горизонтальной , у/гол наклона плоскмг и каждого с лемента определ ют по зависи- г . :

мости с,- У .-.ТГУ - JV

ригмчРскос.: ускорение г., ; - угон внутреннего рени , грал; fl коэффициент Пуассона; ДЬ - пмотность

ОЛ, I .-.М . ;. ,.Ь.;;от л СЛОГ. riVvH K j

, v - vi, I1 i .- 3 - коэффициент, определ емый экспериментально, с2/см3.г. Уплотн ющее устройство 2 дл  глубинного уплотнени  грунтов выполнено в виде трубы 3 с присоединенными к ней  русами пластинчатых элементов k вдоль нос и установленным на трубе 3 вибратором 1„ Труба 3 снабжена расположенной в ней вертикально перемещаемой поворотной штангой с  русно закрепленными на последней кронштейнами. Каждый пластинчатый элемент k снабжен хвостовиком и фланцем с фигурным пазом , контактирующими с. соответствуюt , щи ми кронштейнами штанги, Соединение каждого пластинчатого элемента k трубой 3 выполнено в виде пространственного шарнира 2 с,п„ ф-лы, 7 ил„

И .-.ч. стони- : относигсп к строитель- :р.у. о частности к глубинному вибро- Mj f : ,-(спию крупных массивов намывных

f VIITOB.,

Мсгъ )Пгкч г е- :i : - повышение эффективное : упгчугнени  грунта,

На иг. 1 изображено упл.-нн ющее ус тройс., оЬщий вид; нз фиг, 2 - ...роз Л--М мч Фи( ,, 1; на фиг, 3 у:- ,.л ил Фиг. 1; HJ Фиг. - узел II м-э фиг.. 1; на фиг.. 5 - разрез на фиг 3; на .Ьиг Ь - вид 6 на фиг,. 5; нл фиг- 7 - аид Г на Фиг„

Способ глубинного виброуплот о.ни  грунто осуществл ют следующим оОра:юм ,

В гоунт но заданную глубину погружают при непрерывной работе tinfi- уплотн ющее устройство в виде с.  русами пластинчатых эпсмен- т, 1ч, которые при этом устанавливают а пслчжении минимального сопротивление грунте ьнепрс:нию, т.е; в зерти- КПЛ1.ЧОС положение „

заглублени  уплотн ющего устчойстра : л с7инчоты-:г элементы прмЗОДЯТ в ГОрИЗОН ЭЛЬНС С i «/.; НИ б И

устансколипают под у-, лом сх ;; горизонту . Угол к, определ ют по

К

Л .а : p i

/K.

крит ич.- CM/I:- ;

. ГС .П QH

рад:

кое у Of r Mt ,

,, - рСНИС ГО Tp- -H:/l, i

5

0

5

45

50

- коэффициент Пуассона; &Ь - плотность г.)оды, г/см7; h - высота сло  грунта, м; ,П15-0,03 - коэффициент, определ емый эксперимента пьно,

C.VCM3 Г .

При таком положении горизонталь- нкч элементов производ т уплотнение на проектной отметке, после чего при непрерывной работе вибратора уплотн ющее устройство поднимают на определенную высоту с одновременным уменьшением угла (х, и ПОР. тор но опускают при посто нном значении угла Х- . При этом уплотн ющее устройство опускают до отметки, превышающей проектную на величину , примерно равную половине высоты подъема устройства,, Лалее процесс повтор ют, т.е. производ т очередной подъем (при чепрерывнсй работе (Ъ;. гора) уплотн ющего устройства на определенную сысоту с одновременным уменьшением угла наклона плоскости горизонтальных элементов к горизонту и повторите очередное опускание при неизменном ,н чении угла об „

Устройство гп г .рубинного вибро- уплотнени  i py-о --.ц г.пючает вибратор , например ,, ружатель типа i Л с нрисс лли.енным к неМу уплот- н ющмм ус г()ойс. . 1 /„ Устройство 2 состоит из поло о rar-ртикального элемента 3, е .,Н1огнег1Н )го, например, из труг-ы определенного диаметра и крепленного к рему  русами горизонта .- чласт Ч1 -, si;- элементов k u

517

Каждый из элементов прикреплен к элементу 3 с помощью сферического шарнира, состо щего из сферического элемента 5, заключенного в составную обойму 60 Последн   может быть выполнена из двух частей 7 и 8, кажда  из которых имеет сферическое углубление 9 и вертикальный паз 10„ Наружна  часть 7 обоймы 6 жестко соединена с накладкой 11, котора  в свою очередь соединена с трубой 3. К каждому из сферических элементов 5 жестко прикреплены два хвостовика - наружный 12 и внутренний 13. К наружному хвосто- вику 12 прикреплен пластинчатый элемент Ц, а к внутреннему хвостовику 13 - фланец 1 t. При этом фланец 14 и элемент k соединены с хвостовиками 13 и с хвостовиком 12 посредством разъемного соединени  (например,резьбового ) . Фланец 1А выполнен с фигурным пазом 15U Противоположна  пазу

15 поверхность Фланца 1 имеет лекальное образование. В полости вертикального элемента 3 смонтирована штанга

16 с жестко прикрепленными к ней  русами кронштейнами 17, на конце каждого из которых закреплен сферический элемент 18, который в рабочем положе- нии введен а фигурный паз 15 фланца 1k. На верхнем конце штанги 16 закреплен хвостовик 19, поперечное сечение которого имеет, например, форму квадрата „ Хвостовик 19 с одной стороны имеет выемку 20, в которой смонтирована зубчата  рейка 21. Лл  обеспечени  возможности поворота штанги 16 относительно собственной оси и поступательного перемещени  ее вдогь своей оси, уплотн ющее приспособление 2 снабжено механизмом поворота и низмом поступательного перемещени . Механизм поворота может быть выполнен например, в виде установленного в трубе 3 с помощью втулки 22 вала 23 с конической шестерней 2 и шкивом 25. Шестерн  2А введена в зацепление с конической шестерней 26, котора  закреплена на нижнем конце вала 27 и смонтированна  в крышке 28 трубы 3, при этом крышка 28 прикреплена к трубе 3 на болтах через жестко св занный с трубой 3 фланец 29. На палу 27 закреплена также цилиндрическа  шестерн  30, котора  введена в зацепление с цилиндрической зубчатой шестерней 31, установленной на хвостовике 19 штанги 1б„ Шестерн  31 снабжена объем

71

, „ л

5

-,„ jg з п 5

376 ным упорным сектором 32, Вращение вала 23 осуществл етс  посредством намотанных на шкив 25 навстречу один к другому тросов 33 о Механизм осевого перемещени  штанги 16 может быть выполнен в виде смонтированного на упорном секторе 32 вала 3 со шкивом 35 и цилиндрической шестерней 36, котора  введена в зацепление с зубчатой рейкой 21 , Вращение вала jk может быть осуществлено, например, с по мощьк} двух тросов 37, намотанных на- встоему друг другу на шкив 35„ Дл  исключени  напредусмотренного перемещени  штанги 16 механизм перемещени  снабжен фиксатором, который может быть выполнен, например, в виде закрепленного на крышке 28 подпружиненного фиксатора (пальца) 38, конец которого введен в одно из отверстий (не показано) в шкиве 37U Палец 38 снабжен т гой 39. Крышка 28 имеет на наружной плоскости паз 0 типа ласточкин хвост с уширени ми 41 по концам , В пазу 0 размещен жестко св занный с сектором 32 ползун k.t жестко св занный с сектором 32,

Устройство дл  глубинного виброуплотнени  работает следующим образом ,,

1л Р приведени  устройства в рабочее состо ние к трубе 3 прикрепл ют элементы 4., Дл  этого вначале, в обоймы 6 ввод т сферические элементы 5 с прикрепленными к ним хвостовиками 12 и 13s Затем в хвсстоаикам 12 и 13 прикрепл ют элементы k и фланцы 1А соответственно. пос: е чего они прикрепл ютс  к трубе J0 Все пластинчатые элементы h устанавливают под одинаковыми углами как относительно оси вертмкальього элемента 3, так и относительно собственной продольной оси„ В полость трубы 3 ввод т штангу 16 с прикрепленными к ней кронштейнами 17, при этом кронштейны 17 должны занимать положение, показанное на фиг, 2 пунктиром, что обеспечит свободное перемещение штанги 16 в требуемое положение.. Крышку 28 размещают на трубе 3 так, чтобы шестерни 26 и 2k вошли в зацепление, после чего крышку 28 с помощью болтов (шпилек) жестко прикрепл ют к фланцу 29о Дл  приведени  в действие механизма вертикального перемещени  с помощью троса 39 вывод т фиксатор 33 из отверсти  (не показано ) в шкиае 35, после чего с помощью тросов 37 привод т во вращение вал 3 и св занную с ним шестерню 36, посредством чего обеспечивают перемещение штанги 16 относительно трубы 3 до тех пор, пока кронштейны 17 не будут установлены напротив пазов 15 фланцев С помощью тросов 33 привод т во вращение вал 23, св занную с ним коническую шестерню и закрепI„г- о-,

ленную с ней на оощем валу I/ цилиндрическую шестерню 30„ От шестерни 30 вращение передаетс  на шестерню 31, благодар  чему осуществл етс  поворот штанги 16 относительно ее продольной оси „

Одновременно с поворотом штанги 16 вращаетс  и смонтированный на крышке 28 сектор 32, а также закрепленный на секторе механизм вертикального сме щени  штанги 16. При этом ползун 42, ., р.стко св занный с сектором 32, перемещаетс  по круговому пазу 0, что исключает возможность переноса и зак- тинизани  сектора 32. Благодар  враще нию штанги 16 сферические элементы 3, перемеща сь по фигурным пазам 15 фланцев 1, вовлекают фланцы Ik во вращение относительно оси, проход щей через центр сферического элемента 5о В результате пластинчатые элементы Ц устанавливаютс  под требуемым углом к горизонту

После этого посредством механизма вертикального перемещени  штангу 16 смещают вниз, при этом кронштейны 17 своими сферическими элементами 18, воздейству  на фланцы 1 , смещают их вниз, поворачива  тем самым пластинчатые элементы Ц относительно центров сферических элементов 5, вследствие чего элементы и расположены в требуемом вертикальном положении под заданным углом к оси трубы 3 После этого включают в работу вибратор 1 и осуще- ствл ют заглубление устройства на проектную глубину. После достижени  проектной отметки с помощью механизма вертикального перемещени  штангу 16 вместе с кронштейнами 17 и введенными с ними в зацепление фланцами 1А перемещают вверх, в результате чего пластинчатые элементы разворачиваютс  до горизонтального положени . С помощью механизма поворота пластинчатые, элементы

разворачиваютс  в положение, при котором их плоскость будет наклонена к горизонту под требуемым углом об Величина этого углл может мен тьс 

ч Q

5

при непрерывной работе вибратора, может быть изменен также и угол между осью пластинчатого элемента k и осью трубы 3..

Предлагаемым способом производ т глубинное виброуплотнение массива грунта, сложенного мелким намывным грунтом в рыхлом водонасыщенном состо нии с плотностью р 1,2 г/см3. Глубина сло  уплотн емого грунта 0 м. Виброуплотнение производ т уплотн ющим устройством, выполненным из трубы ф 159 мм, длиной 5,0 м, снабженной пластинчатыми элементами с шагом 0,5 м Длина каждого из пластинчатых элементов 0,5 м, ширина. 0,15 м. Заглубление уплотн ющего устройства до проектной глубины производ т при угле наклона плоскости пластинчатых элементов к вертикали, равном нулю, и угле наклона их продольных осей к вертикали, равном 22 0 После заглублени  пластинчатые элементы разворачивают до горизонтального положени  (при работе вибратора), их плоскости устанавливают под углом,

,0

Claims (1)

1. Способ глубинного виброуплотне- нип грунтов, включающий погружение

в грунт вибрированием на заданную глубину уплотн ющего устройства в виде трубы с  русами пластинчатых элементов , воздействие на грунт передаваемыми от уплотн ющего устройства - вибрационными колебани ми при неподвижном и последующем подъеме и опускании устройства, отличающий с.  тем, что, с целью повышени  эффективности уплотнени  грунта, в процессе воздействи  вибрационных колебаний осуществл ют изменение угла наклона пластинчатых элементов в вертикальной плоскости и их плоскостей - в горизонтальной, при этом угол наклона плоскости каждого элемента определ ют по зависимости

KP-fi

,11. (1 + ДЪ-h)

к

где f кр - критическое ускорение,см/м2; ( - угол внутреннего трени , град; ft - коэффициент Пуассона;

5

0

ЛЬ - плотность воды, г/см3; h - высота сло  грунта, м; ,015-0,03 - коэффициент, определ емый экспериментально, с2/см3.г.

20 Устройство дл  глубинного виброуплотнени  грунтов, включающее трубу с присоединенными к ней  русами пластинчатых элементов вдоль нее и установленный на трубе вибратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности уплотнени  грунта, труба снабжена расположенной в ней вертикально перемещаемой поворотной штангой с  русно закрепленными на последней кронштейнами, а каждый пластинчатый элемент - хвостовиком и фланцем с фигурным пазом, контактирующими с соответствующими кронштейнами штанги, при этом соединение каждого пластинчатого элемента с трубой выполнено в виде пространственного шарнира.

Фиг. 2

39

Фиг,

MB

L U

-f

Фигб

19

Вид Г

П 25

21

W

Фие.7