SU742532A1 - Устройство дл погружени и извлечени свай - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к строительным работам, св занным с устройством фундаментов промышленных и гражданских зданий , шпунтовых ограждений и других сооружений . Дл  погружени  различных элементов в грунт, а также дл  их извлечени  широко примен ютс  вибрационные устройства с использованием статического усили  вдавливани  или извлечени , прилагаемого к элементу . Как правило, дополнительное статистическое усилие осуществл етс  за счет введени  в копровую установку отдельно установленной лебедки с полиспастом. Известно устройство, включающее вибратор направленного действи  с ударником, подвешенным на пружинах к раме, соединенной с механизмом пригрузки и наголовника 1. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что на режиме погружени  и извлечени  используютс  одни и те же пружины. Однако известно, что дл  эффективной работы устройства необходимо использовать при извлечении пружины большей жесткости, чем при погружении. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  погружени  и извлечени  свай, включающее раму, св занную посредством упругих элементов с вибратором направленного действи , -фивод, лебедку механизма пригруза 2. Недостатком данного устройства  вл етс  его низка  производительность. Цель изобретени  - повышение производительности путем автоматического поддержани  равенства скоростей погружени  и пригруза. Это достигаетс  тем, что в устройстве дл  погружени  и извлечени  свай, включаюшем раму, св занную посредством упругих элементов с вибратором направленного действи , привод, лебедку механизма пригруза, лебедка механизма пригруза смонтирована на раме и кинематически св зана с приводом и вибратором через дифференциальный механизм. На фиг. 1 показан момент погружени  свай; на фиг. 2 - момент извлечени  свай; на фиг. 3 приведена кинематическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из вибратора 1 направленного действи  с ударником 2, рамы 3, св занной с вибратором посредством пружин 4, лебедки 5 механизма пригруза, установленной на раме, и наголовника 6, снабженного верхней и нижней наковальн ми. Наголовник установлен на погружаемый элемент 7.

Канаты 8 лебедки 5 св заны с опорами 9, которые могут быть выполнены как на базовой машине (кран, копер и т.п.), так и в виде отдельного анкера. К корпусу вибратора прикреплены направл ющие стержни 10 пружин 11, объединенные подвижной относительно стержней траверсой 12.

Привод вибратора и лебедки осуществл етс  от электродвигател  13, установленного на раме 3. Вал электродвигател  св зан с водилом 14, сателлиты 15 которого привод т во вращение большое 16 и малое 17 солнечные колеса дифференциального механизма . При этом больщое солнечное колесо 16 с помощью зубчатой передачи 18 св зано с лебедкой 5, а малое 17 - посредством цепных передач 19 и 20 - с дебалансными валами 21 вибратора, синхронизированными между собой передачей 22.

Устройство работает следующим образом

При погружении (фиг. 1) элемент 7 заводитс  в наголовник 6, канаты 8 лебедки 5 закрепл ютс  на опорах 9, после чего производитс  включение приводного двигател  13. Вращение от двигател  (фиг. 3) передаетс  посредством водила 14 и сателлитов 15 на лебедку 5 и дебелансные валы 21 вибратора 1. Крут щий момент от двигател  перераспредел етс  в зависимости от сопротивлени  вращени . Так как канаты лебедки ослаблены, а в вибраторе необходимо осуществить разгон дебалансов, то начинает вращатьс  лебедка 5. По мере нат жени  канатов 8, сжати  пружин 4 и выборки всех зазоров в системе, сопротивление вращению лебедки возрастает и вс  больща  часть крут щего момента передаетс  на дебалансные валы, в результате чего происходит постепенный разгон вибратора на заданную частоту, котора  достигает своего номинального значени  при полной остановке лебедки, т.е. при реализации наперед заданного усили  пригрузки. При этом рама 3 (фиг. 1) передает нижней части наголовника все усилие пригрузки и обеспечивает его передачу на погружаемый элемент 7. Вибратор 1, поднима сь под действием возмущающей силы, сжимает пружины 4, однако усилие, накапливаемое на пружинах , не передаетс  на погружаемый элемент , так как оно воспринимаетс  через канаты 8 опорами 9. При движении вниз вибратор бойком 2 наносит удар по наголовнику 6 и через него элементу 7. Элемент погружаетс  в грунт, при этом нат жение канатов 8 ослабевает и крут щий момент начинает передаватьс  на лебедку, вновь восстанавлива  усилие пригрузки. При больщой скорости погружени  одновременно работают вибратор и лебедка, но частота вращени  дебалансов уменьщаетс , а скорость вращени  лебедки увеличиваетс , автоматически Перераспредел  сь в дифференциальном механизме . При уменьщении скорости погружени  частота ударов возрастает, увеличива  одновременно усилие нат жени  лебедки до предельного заданного значени .

После окончани  погружени  производитс  остановка устройства, а затем запуск двигател  в обратную сторону. При этом канаты 8 ослабл ютс  и все устройство грузоподъемным механизмом поднимаетс  в исходное положение, т.е. подготавливаетс  к погружению следующего элемента.

При проведении работ по извлечению ранее погруженных элементов, например, при разборке щпунтовой стенки, извлечении обсадных труб, устройство закрепл етс  на извлекаемом элементе. Закрепление может быть произведено любым известным способом , например, с помощью шкворн , как это показано на фиг. 2. Канаты 8 при извлечении закрепл ютс  за траверсы 12. При приложении усили  от грузоподъемного крана к раме 3, последн   перемещаетс  вверх и ударник 2 прижимаетс  к верхней наковальне наголовника 6.

При включении двигател  13 лебедка 5 нат гивает канаты, перемеща  вверх траверсу 12 по направл ющим стержн м 10, сжима  тем самым пружины И до заданной величины. По мере накоплени  усили  в пружинах происходит остановка лебедки и постепенный запуск вибратора. Вибратор, перемеща сь вниз, сжимает пружины И и ослабл ет пружины 4, а перемеща сь верх, удар ет бойком 2 по верхней наковальне наголовника 6, обеспечива  тем самым значительное снижение статического усили  извлечени  элемента. Пружины 4 и 11 в этом случае работают как параллельна  система, жесткость которой определ етс  суммой жесткостей вход щих в нее пружин. Увеличение жесткости пружин при извлечении повышает эффективность процесса виброударного извлечени  элемента.

Рама 3, будучи подрессорной и име  подвижность относительно наголовника 6, обеспечивает снижение динамических нагрузок на приводной электродвигатель 13 и лебедку 5 как на режимах погружени  (фиг. 1), так и на режимах извлечени  (фиг. 2).

Таким образом, в предлагаемом устройстве автоматически поддерживаетс  равенство скоростей погружени  и приложени  безинерционной пригрузки, в процессе погружени , а также увеличение жесткости пружин при извлечении.

Данное изобретение снижает пусковое значение мощности при запуске вибратора и увеличивает долговечность всего устройства , так как величина ударных импульсов автоматически регулируетс  в процессе работы в зависимости от сопротивлени  погружению , достига  своего номинального значени  при максимальном сопротивлении грунта .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 299601, кл. Е 02 D 7/18, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 545724, кл. Е 02 D 7/18, 1973.

.,

0

Фи2.1

W

12

W,,