SU565974A1

SU565974A1 - Pile driving apparatus

Info

Publication number: SU565974A1
Application number: SU7502099850A
Authority: SU
Inventors: Евгений Петрович Боженов; Анастасия Ивановна Гаврилова; Анатолий Иванович Иванов; Александр Илларионович Плугин
Original assignee: Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1975-01-21
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1977-07-25

Description

1one

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано при возведении свайных оснований.The invention relates to construction and can be used in the construction of pile foundations.

Известен способ производства оснований фундаментов, согласно которому при погружении блока фундамента в грунт используют реактивную силу закрепленных на нем ракет, которые срабатывают при падении блока, сброшенного с вертолета по направл ющим, закрепленным на автомашине. Однако дл реализации известного способа необходимо дорогосто щее оборудование; вертолет , автомашина с направл ющими.There is a known method for the production of foundations, according to which, when a foundation block is immersed in the ground, the reactive force of the rockets attached to it is used, which are triggered when a block is dropped from a helicopter along rails mounted on a car. However, the implementation of the known method requires expensive equipment; helicopter, car with guides.

Известно также устройство дл забивки сваи пол водой, имеющее оснащенную твердаам топливом реактивную камеру с выхлопным соплом и захват ,дл сваи. Известное устройство, закрепленное на свае, погружает ее за счет реактивной силы, создаваемой при истечении продуктов сгорани твердого топлива из камеры сгорани через сопло Лавал .It is also known to have a device for driving a pile with water, which has a reactive chamber equipped with a solid fuel with an exhaust nozzle and a gripper for the pile. The known device mounted on the pile, immerses it due to the reactive force created when the discharge of the products of combustion of solid fuel from the combustion chamber through the nozzle Laval.

Это устройство недостаточно эффективно в работе при повышенной в зкости грунта, когда возрастает сила сцеп лени и боковое, трение между сваей и грунтом. Кроме того, этим устройством невозможно извлекать из грунта сваиThis device is not effective enough at work with increased viscosity of the soil, when the cohesion and side force, friction between the pile and the ground increases. In addition, this device cannot remove piles from the ground.

и шпунт, использованные во временных сооружени х.and sheet piling used in temporary structures.

Цель изобретени -повышение производительности за счет воздействи на погружаемую сваю ударно-вибрационной нагрузкой.The purpose of the invention is to increase productivity due to the impact on the submerged pile shock-vibration load.

Это достигаетс тем, что в известном устройстве, содержащем реактивную камеру с выхлопным соплом и захват длиThis is achieved by the fact that in the known device containing a jet chamber with an exhaust nozzle and

сваи, в полости реактивной камеры установлены подпружиненный поршень и направл ющий цилиндр, которые образуют дополнительную реактивную камеру, причем в направл квдем цилиндре выполиены отверсти , через которые сообщаютс полости дополнительной и основной реактивных камер. В дополнительной реактивной камере происходит многократное возвратно-поступательное перемещение поршн в направл ющем цилиндре , за счет повьЕиени давлени при сгорании твердого топлива и сброса его при истечении продуктов сгорани через отверсти в направл квдем цилиндре,piles, a spring-loaded piston and a guide cylinder are installed in the cavity of the reactive chamber, which form an additional reactive chamber, and in the direction of the cylinder the holes are drilled through which the cavities of the additional and main reactive chambers communicate. In an additional reactive chamber, multiple reciprocating movement of the piston in the guide cylinder occurs, due to the application of pressure during the combustion of solid fuel and its discharge during the discharge of combustion products through the holes in the direction of the cylinder,

которое создает вибрацию, передаваемую на сваю.which creates a vibration transmitted to the pile.

В результате совместного воздействи на сваю реактивной т ги основного двиг гател вдоль оси и вибрации дополнитеЛьного двигател , сводитс к минимумуAs a result of the joint effect on the pile of the jet engine of the main engine along the axis and vibration of the additional engine, it minimizes

сцепление сваи с грунтом, что способствует ее перемещению,coupling piles with the ground, which contributes to its movement,

, Кроме TofO, с целью обеспечени возможности извлечени сваи, на основной реактивной камере концентрично з соплу посредством винтовых штанг закреплено дополнительное сопло с заглушкой критического сечени .In addition to TofO, in order to ensure the possibility of removing the pile, an additional nozzle with a critical section plug is mounted concentrically on the main jet chamber with screw rods.

На чертеже изображена принципйаль- |о на схема устройства дл погружени свай.The drawing shows the principle of a device for piling.

Устройство содержит реактивную камеру 1, сопло 2 с критическим сечением 3, захват 4 дл сваи 5, дополнителы ную реактивную камеру 6, котора образована поршнем 7 и направл ющим цилиндром 8, жестко св занным с корпусом 9, ополкительное сопло 10, аьтолне ное в виде газоповоротного устройст-Ь) ва, заглушку 11 критического сечени сопла. Поршень 7 закреплен гайкой 12 йа штоке 13, центрируемом во втулке 14, и подпружинен тарельчатымипружинами 15,-. которые поджаты через шайбу 1б гайКОЙ 17, В стенках направл ющего цилинд-г ра B j выполнены отаерсти 18 в виде поперечных щелей, 42 ужащие дл сообщени между полост ш основной и дополнительной реактивных кам®Р;« Кольцо 19 с винтовыми каналами-щел ми 20 обеспечивает изменение частоты колебаний за счет регулировки проходного сечени , образуемого отверсти ми 18 и 20, и фикси;руетс гайкой 21. Кольцо 19 от-, делено от основной реактивной камеры кольцевым щитком 22,The device contains a reactive chamber 1, a nozzle 2 with a critical section 3, a gripper 4 for a pile 5, an additional reactive chamber 6, which is formed by a piston 7 and a guide cylinder 8 rigidly connected to the housing 9, an air-blown nozzle 10 gas turbine device (b) va, cap 11 of the nozzle throat. The piston 7 is fixed by a nut 12 ya to the rod 13, centered in the sleeve 14, and spring-loaded with cup springs 15, -. which are tightened through the washer 1b by a nut 17; In the walls of the cylinder-guiding guide B j, there is an opening 18 in the form of transverse slits, 42 which are oppressed for communication between the cavity of the main and additional reactive chambers; 20 provides a variation in the oscillation frequency by adjusting the flow area formed by the holes 18 and 20 and is fixed by a nut 21. The ring 19 is separated from the main reactive chamber by an annular flap 22,

Втулка 23 служит дл регулировки исходного положени поршн 7 и совместно с вкладышем 24 обес ечивает кольцевое проходное сеч&н е 25 между под- Ю поршневой зоной 26 н кольдевой расширительной камербй 27 со-едине кой отверсти ми 28 с полостью дополнительной реактивной камеры.6,The bushing 23 serves to adjust the initial position of the piston 7 and, together with the liner 24, provides an annular cross-section & n 25 in the area between the lower piston zone 26 and the collet expansion chamber 27 with one orifice 28 with an additional reactive chamber cavity.

Сопло 10 может перелагатьс относи- 45 тельно сопла 2 при помощи винтовых т г 29, закрепленньгх на фланце сопла 10, гаек 30, 31 втулок 32, установленных на пило-нзх 33f размещенных на сопле 2.50The nozzle 10 can be retracted with respect to the nozzle 2 with the help of screw bolts 29, attached to the flange of the nozzle 10, nuts 30, 31 of the sleeves 32 mounted on the saw head 33f placed on the nozzle 2.50.

Заглушка 11 имеет винтовой хвостовик 34 и может перемев атьс в гайке 35, установленной на пилонах 36, размещенных на- фланце сопла 10., Лл фиксации заглушки служит контргайка 37, ggThe plug 11 has a screw shank 34 and can be rewound in a nut 35 mounted on pylons 36 placed on the nozzle 10 flange. A lock nut 37, gg, serves to fix the plug.

Полости реактивных ка.«р. 1 и б заполнены шашками 38 и 39 твердого топлива , например НМФ-2, Воспламенение производитс электрозапалами 40.Cavity reactive ka. "P. 1 and b are filled with solid fuel bombs 38 and 39, for example, HMF-2. The ignition is performed by electric igniters 40.

Устройство работает следующим обазом .The device works as follows.

После установки устройства захваом 4 на сваю 5 полвижное сопло 10 пеемещением вдоль оси при помощи виновых т г 29 прижимаетс к соплу 2, ритическое сечение 3. которого регули- С5After installation of the device with the hook 4 on the pile 5, the sliding nozzle 10 is displaced along the axis by means of wine grids 29 is pressed against the nozzle 2, the critical section 3. of which is adjustable

рует коническа заглушка 11 перемещением винтового хвостодика 34. в гайке 35. При помощи электрозапалов 40 одновременно воспламен ютс пороховые шашки 38 и 39 твердого топлива. Дав ,ление в дополнительной реактивной камере 6 подбираетс выше, чем давленйе в реактивной камере 1, Газ из реактив ной камеры б через отверстие 28 попадает в кольцевьпо камеру 27 и через кольцевое сечение 25 между вкладышем 2 к втулкой 23 проходит в.подпоршневую 1зону 26, с повышением давлени в полости 26 поршень 7 перемещаетс , ежимает тарельчатые пружины 15 и открывает отверсти 18 и 20. При этом газ вых:дит в полость рвактивной камеры 1, происходит мгновенный сброс давлени в подпоршневой зоне 26 и поршень 7 возвращаетс в исходное положение под действием собственного веса, действи тарельчатых пружин 15 и давлени газа в реактивной камере 1, Отработанный газ, смешива сь с газом, полученньм :при сгорании твердого топлива в камере 1, устремл етс в критическое сечение 3 сопла 2 и создает реактивную силу , погружающую сваю. В подпоршневой зоне 26 вновь повышаетс давление, поршень 7 перемещаетс , сжима тарельчатые пружины 15 до момента сброса давлени за счет истечени газа через открытые поршнем отверсти 18 и 20,The conical plug 11 is displaced by the movement of the screw tail 34. In the nut 35. The electric checkers 38 and 39 of solid fuel are simultaneously ignited with the aid of electro-plugs 40. The pressure in the additional reactive chamber 6 is chosen higher than the pressure in the reactive chamber 1, the gas from the reactive chamber b through the opening 28 enters the annular chamber 27 and through the annular section 25 between the insert 2 to the sleeve 23 passes the piston piston 1 zone 26, with an increase in pressure in the cavity 26, the piston 7 moves, lowers the cup springs 15 and opens the holes 18 and 20. At the same time, the gas outlet: enters the cavity of the ejector chamber 1, there is an instantaneous depressurization in the piston region 26 and the piston 7 returns to its initial position under The action of the body weight, the action of the cup springs 15 and the pressure of the gas in the reaction chamber 1, The exhaust gas, mixed with the gas, is obtained: when solid fuel burns in chamber 1, it rushes into the critical section 3 of the nozzles 2 and creates a reactive force that immerses the pile. In the piston region 26, the pressure rises again, the piston 7 moves, compressing the cup springs 15 until the pressure is released due to the outflow of gas through the openings of the piston 18 and 20,

В процессе горени шашек 38 происходит многократное возвратно-поступательное перемещение подвижных частей, создающее вибрацию, котора через корпус 9 и захват 4 передаетс на сваю 5In the process of burning the checkers 38, a repeated reciprocating movement of the moving parts occurs, creating a vibration, which through the housing 9 and the gripper 4 is transmitted to the pile 5

Дл извлечени сваи (шпунта) из грунта в установленном на сваю (шпунт) устройстве подвижное сопло 10 перемещением вдоль оси при помощи винтовых т г 29 отодвигаетс от сопла 2, критическое сечение которого закрываетс заглушкой 11 перемещением ее винтового хвостовика 34 в гайке 35. Отработанный газ, проход через сопло 2 и газоповоротное устройство сопла 10, создает реактивную силу, направленную На извлечение сваи из грунта.To remove the pile (tongue) from the soil in the device installed on the pile (tongue), the moving nozzle 10 is moved along the axis by means of screw rods 29 is moved away from the nozzle 2, the critical section of which is closed by a plug 11 by moving its screw shank 34 in the nut 35. Exhaust gas , the passage through the nozzle 2 and the gas-rotating device of the nozzle 10, creates a reactive force aimed at removing the pile from the soil.

Воздействие устройства на погружаемую сваю ударно-вибрационной нагрузкой совместно с осевой реактивной силой повышает производительность возведени свайных оснований.The impact of the device on the immersed pile by shock-vibration load together with the axial reactive force increases the productivity of the pile foundations.

Применение твердого топлива, обладающего большой энергоемкостью, в качестве источника знергии позвол ет ис.юльзовать устройство на отдаленных от промышленных центров строительных площадках с большим объемом работ, например, при возведении свайных оснований мостовых опор, шпунтовых ограждений , укрепительных сооружений бере|ГОв водоемов и при строительстве при1чалов .The use of solid fuels with high energy consumption as a source of energy allows using the device at construction sites located far from industrial centers with a large amount of work, for example, when erecting pile foundations for bridge pillars, sheet piling, fortifications construction prichalov.