установка для устройства уширения сваи

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ УСТРОЙСТВА УШИРЕНИЯ СВАИ, содержащая обсадную трубу и соосно размещенный в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения штамп с приводом, отличающаяся тем, что она снабжена направляющей трубой, соосно установленной с возможностью регулирования вертикального положения в полости обсадной трубы и образования между ними пространства для подачи сыпучей смеси к нижней кромке направляющей трубы, расположенной выше нижней кромки обсадной трубы, в верхней части которой с помощью жестко закрепленной на ней опорно-загрузочной площадки смонтирован привод штампа, выполненный в виде дизель молота, причем его поршень посредством соединенных траверсами жестких тяг связан со штампом, размещенным в полости направляющей трубы, а обойма дизель молота жестко закреплена на опорно загрузочной площадке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности, к свайному фундаментостроению.

Известна установка для устройства уширения сваи, включающая обсадную трубу и ударное устройство, состоящее из утяжеленного корпуса с нижней ударной частью, который посредством троса связан с грузоподъемным механизмом, и в процессе устройства уширения сбрасывается с определенной высоты на предварительно засыпанную в обсадную трубу порцию жесткой бетонной смеси [1] Недостатком известной установки является низкая производительность, обусловленная необходимостью подъема и фиксации утяжеленного корпуса перед засыпкой каждой очередной порции смеси, а также необходимостью нескольких циклов подъем-сбрасывание для втрамбовывания каждой порции смеси, что занимает много времени из-за ограниченной скорости подъема грузоподъемного механизма.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для устройства уширения сваи, содержащая обсадную трубу и соосно размещенный в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения штамп с приводом [2] Недостатком известной установки является низкая производительность.

Технический результат изобретения, заключающийся в повышении производительности установки для устройства уширения сваи, достигается тем, что последняя, включающая обсадную трубу и соосно размещенный в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения штамп с приводом, снабжена направляющей трубой, соосно установленной с возможностью регулирования вертикального положения в полости обсадной трубы и образования между ними пространства для подачи сыпучей смеси и нижней кромке направляющей трубы, расположенной выше нижней кромки обсадной трубы, в верхней части которой с помощью жестко закрепленной на ней опорно-загрузочной площадки смонтирован привод штампа, выполненный в виде дизель-молота, причем его поршень посредством соединенных траверсами жестких тяг связан со штампом, размещенным в полости направляющей трубы, а обойма дизель-молота жестко закреплена на опорно-загрузочной площадке.

На фиг. 1 показан общий вид установки с частичным вырезом; на фиг.2-5 разрезы по А-А, Б-Б, В-В, Г-Г на фиг.1; на фиг.6 погружение установки перед устройством уширения, на фиг. 7, 8 схема дозирования сыпучей смеси и образования уширения.

Установка для устройства уширения сваи включает обсадную трубу 1, снабженную жестко закрепленной посредством ребер жесткости 2 опорно-загрузочной площадкой 3, причем ребра жесткости 2 имеют выступы 4 внутрь обсадной трубы 1 и выступающие вверх опорные части 5, жестко соединенные поверху опорным столиком 6, к которому на болтах 7 присоединена обойма 8 цилиндра 9 дизель-молота 10.

В полости обсадной трубы 1 соосно установлена направляющая труба 11, снабженная стопорным кольцевым элементом 12, закрепленным в верхней части направляющей трубы 11 на болтах и опирающимся в проектном положении на выступы 4 ребер жесткости 2, что позволяет регулировать вертикальное положение направляющей трубы 11 и устанавливать ее нижнюю кромку 13 на заданной высоте относительно нижней кромки 14 обсадной трубы 1, причем между обсадной и направляющей трубами имеется внутритрубное пространство 15 для перемещения в нем сыпучей бетонной смеси 16 от опорно-загрузочной площадки 3 к призабойной зоне 17.

Ударное устройство содержит привод в виде дизель-молота 10, установленного в обойме 8 на опорном столике 6 соосно с обсадной 1 и направляющей 11 трубами, и штампа, имеющего шток 18 с нижней ударной частью 19 и размещенного в направляющей трубе 11 с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения. Причем шток 18 штампа жестко соединен посредством траверс 20 и жестких тяг 21 с поршнем 22 дизель-молота 10. Для загрузки сыпучей бетонной смеси в полость между обсадной 1 и направляющей 11 трубами в опорно-загрузочной площадке 3 предусмотрены загрузочные окна 23. Для предотвращения попадания сухой смеси в полость направляющей трубы 11 в ее верхней части установлен пыльник 24 из дерева или металла.

Установка работает следующим образом. Установку в сборе монтируют на стандартном сваебое и перед погружением в водонасыщенный грунт на проектную глубину заглушают обсадную трубу 1 снизу деревянной прокладкой 25 во избежание попадания грунта в полость между обсадной 1 и направляющей 11 трубами. В крайнем нижнем положении ударная часть 19 штампа не достает до деревянной прокладки 25. Удар дизеля-молота 10 при незагруженной смесью обсадной трубе 1 передается на трубу, в результате чего происходит погружение всей установки по аналогии с забивной сваей до опирания опорно-загрузочной площадки 3 на поверхность земли. Затем через загрузочные окна 23 в полость между обсадной 1 и направляющей 11 трубами загружается сыпучая бетонная смесь 16 в объеме, необходимом для образования уширения заданного диаметра. Шток 18 вместе с поршнем 22 дизель-молота 10 поднимают в крайнее верхнее положение, в результате чего сухая бетонная смесь высыпается из полости между трубами под нижнюю кромку 13 направляющей трубы 11 в объеме, определяемом высотой его расположения относительно нижней кромки 14 обсадной трубы 1. Таким образом происходит дозировка сухой смеси в каждом цикле втрамбовывания. Затем шток 18 сбрасывают грузоподъемным механизмом сваебоя, производя таким образом удар по образовавшейся в нижней части обсадной трубы 1 порции сыпучей смеси 16 и втрамбовывая эту порцию в прилегающий грунт. Объем порции сыпучей смеси и высоту подъема штока 18 соотносят таким образом, чтобы кинетической энергии падения штока 18 и соединенного с ним поршня 22 дизеля-молота 10 хватило не только на втрамбовывание сухой бетонной смеси, но и на достаточное для воспламенения сжатие горючей смеси в цилиндре дизеля-молота 10. В камере сгорания дизеля-молота 10 происходит взрыв сжатой горючей смеси, в результате которого поршень 22 подбрасывается вверх, увлекая за собой посредством траверс 20 и жестких тяг 21 шток, что приводит к высыпанию из межтрубного пространства очередной порции сыпучей смеси 16 под нижнюю кромку 13 направляющей трубы 11. Шток 18, достигнув крайнего верхнего положения, вновь падает вниз и цикл повторяется. Процесс втрамбовывания сухой бетонной смеси продолжается в течение расчетного времени, которое определяется, исходя из общего объема смеси, объема одной порции и частоты ударов дизеля-молота, после чего установку для устройства уширения извлекают с помощью подъемной лебедки сваебоя, а в образовавшуюся скважину погружают сборный ствол сваи, например вибропогружением, или бетонируют ее.