(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛОСТЕЙ В Г РУНТН(54) DEVICE FOR THE FORMATION OF CAVITIES IN G RUNTH
Изобретение относитс к строительству и может быть использовало нри устройстве Свайных фундаментов, а также при возведении заглубленных сооружений методим стена в . Наиболее близким к предлагаемому по технической суи.1ности вл етс устройство дл образовани полостей в грунте, включающее раму с установленным на ней гидроцилиндром , соединенный с его штоком клиновый ползун, нажимные башмаки с роликами и вдавливающий клин 1J. Устройство работает следующим образом. Под действием штока гидроцилиндра клиновый ползун перемещаетс вниз, его наклонные поверхности передают усилие на ролики нажимных бащмаков и выдвигают их в стороны, что вызывает уплотнение грунта в сте)ках скважины (траншей). При дальнейшем движении клинового ползуна происходит внедрение в грунт вдавливающего клина. Реакци усили внедрени клина передаетс рамой устройства на направл юг 1ие стержни баи1маков и уравновешиваетс силой тр( между рабочей поверхноС1 ью ба имсчков и грунтом. При обратном .х-оле Т()к; гилро 1илиндра нажимные башмаки возвращаютс в исходное положение и происходит продвижение устройства вниз под действием сил т жести. Недостатками устройства вл етс то, что большие реактивные усили , возникающие в процессе внедрени вдавливающего клина, привод т к деформации и поломкам направл ющих стержней нажимных башмаков . Происходит это вследствие того, что при полном выдвижении башмаков направл ющие стержни почти полностью выход т из рамы и в шестах сопр жени их с рамой создаютс больщие удельные дав/ieни . Кроме того, консольное приложение нагрузки к стержн м вызывает поломки а местах их креплени , к башмакам. Устранение этого недостатка удлинением направл ющих стержней невозможно, так как НУ длина ограничена шириной рамы и шириной траншеи. При работе в различных грунтовых услови х требуетс регулировать степень выдвижени нажимных башмаков дл изменб нй усили их прижати или дл иаменени ширины выполн емой скважины (траншеи) Конструкци известного устройства не поз,вол ет производить изменение степени выдв 1жени 1ажимных башмаков. При образовании скважин под сваи в рыхлых грунтах требуетс создание уширсни в п те сваи, что невозможчо обеспечить с помощью указанного устройства. Цель изобретени -- повышение надежности устройства, обеспечение возможности регулировани ширины траншеи и образование уширени в нижней части скважины . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл образовани полостей в грунте, включающем раму, установленный на ней гидроцилиндр, соединенный с его штоком клиновый ползун, нажимные башмаки с роликами и вдавливающий клин, нажимные башмаки соединены с рамой с помощью рычагов, закрепленных шарнирно в верхней части рамы, а клиновой ползун выполнен составным из шарнирно укрепленных на его остове подвижных щек, ст нутых между собой пружиной, при этом остов ползуна оснащен жестко установленными на нем гайками с винтовыми упорами. Кроме того, оно снабжено двум пара-ми сменных распорных элементов, каждый из которых выполнен из верхней и нижней плит, соединенных между собой шарнирно и установленных с двух противоположных сторон рамы, причем шарниры нижних плит закреплены на раме в нижней ее части, а шарниры верхних плит прикреплены к клиновому ползуну с помощью кронштейна. На. фиг. 1 изображено устройство дл образовани полостей в грунте; разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - клиновой ползун; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3. Устройство включает плоскую раму 1, в верхней части которой шарнирно закреплен корпус гидроцилиндра 2. Шток гидроцилиндра 2 закреплен с остовом 3 клинового ползуна. На остове 3 шарнирно установлены с помощью осей 4 боковые щеки 5, соединенные между собой пружиной 6. В верхней части остова 3 между его поперечными ребрами установлены гайки 7, в которые ввернуты винтовые упоры 8. На продольных балках рамы 1 жестко укреплены направл ющие 9, которые вход т в продольные пазы остова 3 клинового ползуна. В верхней части рамы шарнирно укреплены рычаги 10, жестко соединенные с нажимным башмаками 11 и ст нутые между собой пружинами 12. На нажимных башмаках 11 установлены опорные ролики 13. В нижней части рамы 1 установлен с возможностью вертикального перемещени вдавливающий клин 14, который может быть демонтирован , тогда вместо него устанавливаютс распорные плиты 15 и 16, соединенные между собой шарнирно. Плиты 16 своими нижиимн шарнирами закрепл ютс иа рйме I, а верхние шарниры плит 15 креп тс к кроылтейну 17, который с помощью бо/ь тов 18 жестко соединен с остовом 3 клинового ползуна. Работа устройства по образованию скважин или траншей производитс следующим образом. Устройство с помощью грузоподъемных средств опускаетс в планерную скважину (траншею), глубина которой должна быть достаточной дл погружени его до уровн верхних Кромок нажимных башмаков 11. После этого, в гидроцилиндр 2 подаетс рабоча жидкость и его шток выдвигаетс . Под действием усили ш1-ока клиновой ползун перемещаетс вниз по направл ющим 9. Щеки 5 клинового ползуна передают усилие на опо))ные ролики 13 и нажимные башмаки 11 выдвигаютс , осуществл уплотнение грунта в стенках траншеи. Полное выдвижение башмаков II заканчиваетс после того, как ход клинового ползуна превысит длину его клиновой части. При дайльнейшем движении ползуна нижний торец остова 3 доходит до торца вдавливающего клина 14, под действием усили гидроцилиндра 2 происходит внедрение клина 14 в грунт. Реакци сопротивлени грунта внедрению клина 14 уравновешиваетс силами трени между стеиками траншеи и башмаками 11, которые в этот момент наход тс в крайнем выдвинутом положении. При обратном ходе щтока гидроцилиндра клиновой ползун движетс вверх, нажимиые башмаки И пружинами 12 возвращаютс в исходное положение , давление на грунт прекращаетс и все устройство под действием силы 1/1жести опускаетс внизна величину хода клина 14. Затем цикл рабочего хода повтор етс . При каждом цикле рабочего хода клин 14, внедр сь в грунт, образует лидерную скважину, в которую продвигаетс устройство и с помощью башмаков 11 увеличивает ширинускважины до требуемого размера , производ уплотнение грунта. Регулировка степени выдвижени нажимных башмаков с целью изменени ширины скважины (траншеи) осуществл етс с помощью винтовых упоров 8, которые вывинчиваютс из гайки 7 при необходимости увеличени ширины траншеи и ввинчиваютс в гайку 7 дл уменьшени ширины траншеи. После разработки с помощью устройства скважины заданной глубины дл образовани ущирени под п ту сваи устройство поднимаетс из траншеи дл установки распорных плит. Оборудование устройства распорными плитами производитс в следующем пор дке. PacnopH ie плиты верхние 15 и нижние 16 предварительно соедин ютс между собой и с кронштейном 17. Клин 14 демонтируетс , дл этого снимаютс закрепленные болтами цоперечные планки, соедин ющие продольные рамы I. После сн ти клина 14 кронштейн 17 крепитс к остову 3 ползуна болтамн 18, а нижние проушины плит 16 закрепл ютс в отверсти х рамы с помощью пальцев. Устройство, оборудованное распорными плитами, опускаетс в скважину.The invention relates to the construction and can be used in the construction of the pile foundations, as well as in the construction of the submerged structures we will use the wall c. Closest to that proposed by technical suiNity is a device for the formation of cavities in the ground, including a frame with a hydraulic cylinder mounted on it, a wedge slider connected to its stem, pressure shoes with rollers and a pressing wedge 1J. The device works as follows. Under the action of the hydraulic cylinder rod, the wedge slider moves downwards, its inclined surfaces transmit force to the pressure bar rollers and push them to the sides, which causes soil compaction in the stepped boreholes (trenches). With further movement of the wedge slider, the penetrating wedge is introduced into the ground. The wedge penetration force response is transmitted by the device frame to the south 1baymak rods and balanced by the force rp (between the working surface of the base and the ground. When reversed, the pressure shoes return to their original position and the device advances down under the action of gravity. The drawback of the device is that the large reactive forces that occur during the insertion of the pressing wedge lead to the deformation and breakage of the guide rods of the pressure pads. This is due to the fact that with the full extension of the shoes, the guide rods almost completely come out of the frame and in the poles of their mating with the frame, large specific pressures / ie, are created. In addition, the console application of the load to the rods causes breakdowns at the points of their attachment, to shoes. Elimination of this drawback by lengthening the guide rods is impossible, since the length of the well is limited by the width of the frame and the width of the trench. When working in different ground conditions, it is necessary to adjust the degree of extension of the pressure shoe for changing pressing them or for replacing the width of the borehole being made (trench). The design of the known device does not allow to change the degree of extraction of the 1-clamping shoes. When wells are formed under piles in loose soils, it is necessary to create a broadening of piles in piles, which is impossible to achieve with the aid of this device. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device, to enable adjustment of the width of the trench and the formation of broadening in the lower part of the well. The goal is achieved by the fact that in a device for the formation of cavities in the ground, including a frame, a hydraulic cylinder mounted on it, a wedge slider connected to its rod, a wedge slider, push-in shoes with rollers and a pressing wedge, the push-in shoes are connected to the frame by means of levers fixed pivotally in parts of the frame, and the wedge slider is made of a composite of movable cheeks hinged on its skeleton, joined between them by a spring, while the skeleton of the slider is equipped with nuts that are fixed on it with screw stops. In addition, it is equipped with two pairs of interchangeable spacer elements, each of which is made of upper and lower plates interconnected pivotally and mounted on two opposite sides of the frame, with the hinges of the lower plates fixed to the frame in its lower part, and the hinges of the upper plates attached to the wedge slider with a bracket. On. FIG. 1 shows a device for the formation of cavities in the ground; incision; in fig. 2 - the same, side view; in fig. 3 - wedge slider; in fig. 4 shows section A-A in FIG. 3; in fig. 5 is a section BB in FIG. 3. The device includes a flat frame 1, in the upper part of which the cylinder of the hydraulic cylinder 2 is pivotally fixed. The rod of the hydraulic cylinder 2 is fixed with the skeleton 3 of the wedge slide. On the skeleton 3, side cheeks 5 are pivotally mounted with the help of axes 4, interconnected by a spring 6. In the upper part of the skeleton 3, between its transverse ribs, there are nuts 7, in which screw stops 8 are screwed. On the longitudinal beams of the frame 1, guides are rigidly fixed; which are included in the longitudinal grooves of the skeleton of the 3 wedge slider. In the upper part of the frame, the arms 10 are rigidly fixed, rigidly connected to the pressure shoes 11 and interconnected by springs 12. Support rollers 13 are mounted on the pressure shoes 11. In the lower part of the frame 1, an indented wedge 14 is mounted for vertical movement, which can be dismantled , then spacer plates 15 and 16 are mounted instead, interconnected pivotally. The plates 16 with their lower hinges are fastened in Rime I, and the upper hinges of the plates 15 are attached to the cylinder 17, which is rigidly connected to the backbone of the wedge slide 3 with the help of bat 18. The operation of the device for the formation of wells or trenches is performed as follows. The device is lowered by means of lifting means into the glider well (trench), the depth of which must be sufficient to immerse it to the level of the upper edges of the pressure shoe 11. After that, the working fluid is fed into the hydraulic cylinder 2 and its stem moves out. Under the action of an effort, the wedge slider moves down along the rails 9. The cheeks 5 of the wedge slider transfer force to the supporting rollers 13 and the push pads 11 are advanced, having compacted the soil in the trench walls. The full extension of the shoes II is completed after the stroke of the wedge slider exceeds the length of its wedge part. With the slightest movement of the slider, the lower end of the core 3 reaches the end of the pressing wedge 14, under the action of the force of the hydraulic cylinder 2, the wedge 14 is introduced into the ground. The resistance of the soil to the introduction of the wedge 14 is balanced by the frictional forces between the trench steaks and the shoes 11, which at this moment are in the extreme extended position. During the return stroke of the hydraulic cylinder, the wedge slider moves up, the pressing shoes And the springs 12 return to their original position, the ground pressure is stopped and the entire device is lowered by a 1 / 1fold force of the stroke of the wedge 14. Then the cycle of the stroke is repeated. At each cycle of the working stroke, the wedge 14, embedded in the ground, forms a leader well into which the device advances and with the help of shoes 11 increases the width of the borehole to the required size, producing a compaction of the soil. The adjustment of the extension of the pressure shoes to change the width of the well (trench) is carried out using screw stops 8, which are unscrewed from the nut 7 when the width of the trench needs to be increased and screwed into the nut 7 to reduce the width of the trench. After the development of a well of a predetermined depth with the aid of a device for the formation of an extension under the pile heel, the device is lifted out of the trench to install spacer plates. The equipment of the device with spacer plates is manufactured in the following order. PacnopH ie, the plates of the upper 15 and lower 16 are previously connected to each other and to the bracket 17. The wedge 14 is dismantled, for this the bolted cross-section strips connecting the longitudinal frames I are removed. After removing the wedge 14, the bracket 17 is attached to the frame 3 of the slide bar 18 and the lower lugs of the plates 16 are secured in the holes of the frame with the fingers. A device equipped with spacer plates is lowered into the well.
Образование уширени производитс следующим образом.The formation of broadening is carried out as follows.
При подаче рабочей жидкости в гидроцилиндр 2 происходит выдвижение штока, клиновой ползун перемещаетс вниз вместе с кронштейном 17. Распорные плиты 15 и 16 раздвигаютс , причем нижние плиты 16 совершают вращательное движение вокруг шарниров в раме 1. Башмаки 11 в этот период также выдвигаютс и упираютс в стенки скважины, что предотвращает самопроизвольный подъем устройства в процессе образовани уширени .When the working fluid is supplied to the hydraulic cylinder 2, the rod extends, the wedge slider moves down with the bracket 17. The spacer plates 15 and 16 move apart, and the lower plates 16 rotate around the hinges in the frame 1. The shoes 11 also extend and abut borehole walls, which prevents the device from spontaneously rising during the formation of the broadening.
После образовани уширени ,устройство поднимаетс из траншеи, поворачиваетс на 30° и вновь опускаетс дл образовани уширени в нормальном направлении.After broadening, the device rises from the trench, rotates 30 ° and lowers again to form a broadening in the normal direction.
Использование устройства дл образовани траншей позволит производить работы по возведению заглубленных сооружеНИИ методом стена в грунте без применени глинистой суспензии дл удержани стенок. траншеи от обрушени , что значительно упростит технологический процесс и позволит повысить качество возводимых сооружений .The use of a trenching device will make it possible to carry out work on the construction of a submerged structure using the wall in the soil without using a clay slurry to hold the walls. trenches from the collapse, which greatly simplify the process and will improve the quality of structures erected.