(54) СПОСОБ ПОГРУЖЕНИЯ В ГРУНТ СТРОИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ и УСТРОЙСТВО дл ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относитс к строительству и может примен тьс дл погружени винтовых анкеров и винтовых анкеров с раскрывающимис упорами, используемых при соо .ружении магистральных трубопроводов, проход щих по заболоченной и обводненной местности. Известен способ и устройство погружени . Этот способ включает установку анкера корпусом внутрь штанги, выполненной в виде трубы, имеющей на наружной поверхности спиральную лопасть, с последующим вращением. При налнчии винтовых лопастей у штанги и аикера они при вращении погружаютс (ввинчиваютс ) в грунт. После того как ход вращател погружающей машины (а с ней и штанги) исчерпан, погружение анкера закончено; штангу вращают i обратном направлении и она выходит и зацеплени с анкером и, благодар наличию , спиральной лопасти, вывинчиваетс из грунта . Способ реализуетс устройством, содержащим штангу и погружающую машину 1. Недостатком известного способа вл етс невозможность погружени строительных элементов (винтовых анкеров) недостаточную глубину. Вызвано этр тем, что глубина погружени штанги (а с ней и анкера) « не может быть больше хода вращател -по гружающей машины. Иметь же большо ход вращател не позвол ют конструктивные особенности (механизм йолучаетс высоким , т желым, плохотранспортабельным и дорогосто щим ). Указаниый недостатрк приводит к тому, что ввинчиваемые в грунт анкеры не обладают той несущей способностью , которую Могли развить, если-бы были погружены глубже. Особенно это сказываетс при погружении винтовых анкеров с раскрывающимис упорами, дл раскрыти которых , после погружени , необходима обратна выт жка анкера на значительное рассто ние , в результате чего уменьщаетс н без того недостаточна глубина погружени в грунт. I Наиболее близким к предлагаемому техннческим решеннем вл етс способ погружени в грунт строительных элементов, включающий присоединение их к телескопической штанге, наружна и внутренн секции которой соединены с вращателем, заглубле- ние секций штанги при вращении на величину наружной секции, прекращение вращени штанги, отсоединение наружной секции от вращател , подъем внутренней секции и вращател , установку между секци ми штакги вставки, повторное включение вращени штанги, отсоединение последней от вращател и последующее ее заглубление. Известно и устройство дл погружени в грунт строительных элементов, включающее вращатель, телескопическую штангу из соединенных между собой нару-жной и внутренней секций, причем последн соединена с вращателем 1. Недостатками известного технического решени вл ютс сложность установки и большое количество монтажных операций, что усложн ет процесс и скорость погружени . Цель изобретени - упрощение и ускорение процесса погружени при упрощении конструкции устройства. Эта цель достигаетс тем, что согласно способу погружени в грунт строительных элементов, включающему присоединение их к телескопической штанге, наружна и внутренн секции которой соединены с вращателем , заглубление секций щтанги при вращении на величину наружной секции, отсоединение последней от вращател и последующее ее заглубление, заглубление осуществл ют ввинчиванием путем перемещени по .внутренней секции при ее вращении. Устройство дл погружени в грунт строительных элементов, включающее вращатель , телескопическую щтангу из соединенных между собой наружной .и внутренней секций , причем последн соединена с вращателем , снабжено механизмом блокировки, установленным на корпусе вращател с возможностью взаимодействи с наружной секЦией , снабженной винтовой лопастью на наружной поверхности и оснащенной в верхней части втулкой, охватывающей с возможностью продольного перемещени внутреннюю секцию, котора выполнена в виде много гранного стержн , а охватывающа его втул ка имеет отверстие, конфигураци которого соответствует поперечному сечению стержн . Причем механизм блокировки мохчет быть выполнен в виде прикрепленного к корпусу вращател кронштейна с монтированными на нем подпружиненной защелкой и взаимодействующим с ней посредством двуплечего рычага с приводом ее управлени . Кроме того, привод управлени защелкой мо жет быть выполнен в виде гидроцилиндра двойного действи , конец щтока которого имеет продольную прорезь и соединен с двуплечим рычагом посредством установленного в прорези пальца. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - щтанга, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 - механизм блокировки секции штанги , вид со стороны задней стенки корпуса; на фиг. 5 - то же, продольный разрез; на фиг. 6 - защелка механизма блокировки сек ций штанги, вид сбоку; на фиг. 7-9 - этапы погружени «устройства с стройэлементом в грунт (механизм блокировки секций штанги и винтова лопасть не показаны). Устройство включает вращатель I, подвещенный на стреле базовой машины с помощью троса 2, другой конец которого закреплен на барабане лебедки, имеющейс на машине. Штанга включает наружную секцию 3 в виде трубы, нижний торец которой имеет выступ 4, вступающий в зацепление с погружаемым стройэлементом, на верхнем конце наружной секции имеетс бурт 5, а внутри неподвижно укреплена втулка 6,- в центре которой выполнено сквозное квадратное (или щестигранное) отверстие. Указанным отверстием втулка 6 одеваетс на внутреннюю секцию щтэнги 7 с возможностью перемещени в осевом направлении. В нижней части наружна секци 3 имеет на внешней поверхности винтовую лопасть 8. Поперечное сечение- внутренней секции 7 либо квадратное, либо щестигранное, а вдоль ее геометрической оси по всей длине образован канал дл размещени длинномерных частей погружаемых стройэлементов (например, анкерных т г). На верхнем торце внутренней секции 7 щтанги имеетс фланец 9 дл креплени к ведущему фланцу Ю ротора вращател 1, на нижнем конце внутренней секции щтанги 7 посредством резьбы закреплен опорный диск 11 дл ограничени хода наружной секции 3 штанги. Внутренн секци 7 несколько короче наружной 3 дл обеспечени возможности размещени в последней погружаемого стройэлемента. Устройство содержит механизм блокировки секций, прикрепленный к вращателю и выполненный в виде кронщтейна 12 с монткровзиной на нем подпружиненной защелкой 13 и взаимодействующим с ней посредством двуплечегорычага 14 приводом ее управлени , выполненным в виде гидроцилиндра 15 д;зойного действи , щток 16 которого имеет продольную прорезь 17 и соединен с двуплечим рычагом посредством установленного в прорези пальца 18. Гидроцилиндр 5 отверстием, имеющимс в его проущине 19, устанавливаетс на оси, котора ,неподвижно закреплена в кронщтейне 12. Такое соединение позвол ет гидроцилиндру 15 относите.пьно кронштейна 12 совершать качательные движени . Питание гидроцилиндра 15 осуществл етс от привода -базовой машины. Устройство дл осуществлени предлагаемого способа работает следующим образом . Стройэлемент, подлежащий погружению, ввод т внутрь нижнего конца наружной секции 3 щтанги и последнюю устанавливают на грунт. В случае, когда погружаютс стройэлементы , имеющие длинномерные части (например , анкеры с т гами), последние вход т внутрь полости, имеющейс по всей длине виутренней секции 7, после этого можно приступить к завннчиваиию стройэлемента. На фнг. 7 показано исходное положение «устройства перед погружением, где В - величина хода гидравлического вращател базоной машины (рассто ние от крайнего верхнего до крайнего нижнего его положени ). После включени ротора вращател 1 стройэлемент (вместе со штангой) начинает ввинчиватьс в грунт. Завинчивание происходит под действием двух факторов: винтовой лопасти 8, имеющейс на внешней поверхности наружной секции 3, и осевого давлени , создаваемого весом вращател штанги. На первом этапе погружени , пока винтова лопасть 8 внедр етс в грунт осевое давление совершенно необходимо. Если его не будет, то при достаточной плотности грунта винтова лопасть 8 не сможет ввинчиватьс в него, а будет «буксовать на поверхиости . По достижении вращателем 1 своего нижнего крайнего положени стройэлемент погружаетс в грунт на рассто ние В, (фиг. 8). После этого происходит подача рабочей жидкости в гидроцилиндр 15. Под давлением жидкости поршень гидроцилиндра 15 в месте со штоком 16 перемещаетс вправо и т нет с собой нижнее плечо рычага 14, а верхние плечи этого рычага перемещаютс влево и передвигают защелку 13 влево, пружина ее сжимаетс . Когда заиЦелка 13 отходит влево настолько; что ее носок не удерживает бурт 5 происходит разблокировка секций штанги. Теперь наружна секци 3 получает возможйость своей втулкой 6 перемещатьс вниз по внутренней секции 7. 1акое перемещение немедленно начинаетс ибо вращатель i, достигший нижнего крайнего положени .н внутренн секци 7 больше опускатьс не могут , а винтова лопасть 8, продолжа ввинчиватьс в грунт, т нет вниз наружную секцию 3 вместе со стройэлементом. При этом осевого давлени на погружающуюс наружную секцию 3 и стройэлемеит уже нет. После того, как наружна секци 3 начнет скользить вниз по внутренней 7, осуществл етс подача рабочей жидкости в правую полость гидроцилиндра 15. Поршень гидроцилиндра со штоком 16 перемещаетс влево. Рычаг 14, отход обратно, перестает давить в силу чего под действием пружины, защелка 13 занимает первоначальное положение, которое занимала до начала разблокировки сек ций штанги. Перемещение наружной секции по внутренней 7 продолжаетс до тех пор, пока втулка 6 доходит до опорного диска 11; в этот момент дальнейшее погружение стройэлемента прекращаетс . На фиг. 10 изображено окончание втррого этапа «способа. Стройэлемент погружен в грунт на рассто ние лишь немного меньше чем 2в (меньшее на толщину втулки 6 и опорного диска 11). Таким образом, пред;1агаемые «способ и «устройство позвол ют на любой ввинчивающей машине увеличить глубину погружени стройэлементов, сделав ее почти в 2 раза больше величины хода вращател . Подъем штанги осуществл етс следующим образом. При переключении вращени ротора вращател 1 на обратное направление наружна секци 3, враща сь теперь против часовой стрелки, станет вывинчиватьс из грунта , поднима сь по внутренней секции 7, при этом ее выступ 4 выходит из зацеплени с стройэлементом и последний остаетс в грунте . Вначале поднимаетс лишь одна наружна секци 3, внутренн секци 7 и вращатель 1 остаютс в своем нижнем крайнем по ложении и вис т на тросе 2. Так продолжаетс до тех пор, пока, подн вшись вверх бурт 5 не пройдет к защелке 13. Как только бурт 5 коснетс защелки 13 вследствие имеющегос у него скоса, он начнет отжимать ее влево, при этом сжима пружину . Когда наружна секци 3 подниметс настолько, что бурт 5 станет выше верхней плоскости защелки 13, пружина мгновенно передвинет защелку 13 вправо; она окажетс под буртом 5 и «запрет ему, а следовательно , и наружной секции 3 возможностью движени по внутренней секции 7, т.е. обе секции штанги станут сблокированными вместе . Как только наружна секци 3 подниметс выше, она своим верхним торцом упретс во фланец 9 и с этого момента из грунта будет подниматьс не одна наружна секци 3, а вс штанга в сборе и вращатель 1. По мере их подъема выбираетс образующа с слабина троса 2. Таким образом, весь подъем штанги и вращател 1 происходит за счет вывинчивани из грунта винтовой лопасти 8 наружной секции 3. Исключение из этого составл ет преодоление последних 30-40см грунта (около его поверхности). Ибо, когда винтова лопасть 8 дойдет до этого уровн , то ввиду малой плотности поверхностного сло и небольшого числа витков лопасти 8, наход щихс с ним в зацеплении , начнетс «пробуксовывание на месте (опорна сила витков лопасти 8 о грунт становитс недостаточной дл дальнейшего подъема т желых вращател 1 и штанги). Завершение подъема штанги и вращател I осуществл етс тросом 2. Предлагаемое устройство просто по конструкции и удобно в эксплуатации, позвол ет погружать винтовые анкера с раскрывающимис упорами на глубину 8м. Устройство может быть использовано как навесное оборудование к машинам дл завинчивани анкеров, без их переоборудовани .
Предлагаемый способ погружени эконо Мичен по сравнению с извёстиыми, так как лри его осуществлении отпадает необходимость использовани дополнительного оборудовани , при этом сокращаетс врем погру )кеии .