устройство для извлечения из грунта стержневых конических элементов

Формула изобретения

1. Устройство для извлечения из грунта стержневых конических элементов, преимущественно опор контактной сети электрической железной дороги, содержащее базовую машину с грузоподъемным устройством и установленные вертикально гидроцилиндры, снабженные захватными приспособлениями, отличающееся тем, что базовая машина выполнена со стреловым краном, размещенным на железнодорожной дрезине, на которой установлена насосная станция с системой управления, соединенная трубопроводами с гидроцилиндрами, расположенными симметрично вокруг извлекаемого стержневого конического элемента на опорной плите, каждый из которых соединен коромыслом, установленным на разъемном кольцевом ярме, причем наружное плечо коромысла соединено разъемными шаровыми опорами со штоком гидроцилиндра, а внутреннее - с захватным приспособлением, выполненным по форме боковой поверхности охватываемого стержневого конического элемента в виде самоустанавливающейся пяты.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что самоустанавливающаяся пята снабжена эластичной фрикционной прокладкой.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что гидроцилиндры выполнены трехполостными.

4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что коромысла на кольцевом ярме установлены посредством плавающих опор.

5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что центр масс коромысла в сборе с пятой расположен внутри ярма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам извлечения из грунта стержневых конических элементов с равномерно уменьшающимся кверху сечением, преимущественно железобетонных опор контактной сети электрической железной дороги.

Известно устройство для извлечения обсадных труб (1), включающее цилиндрический корпус с конической поверхностью в нижней ее части, конусные плашки, установленные с возможностью поступательного перемещения относительно поверхности корпуса, и связанный с плашками шток, снабженное кольцом с радиальными пазами, установленным над конусной поверхностью корпуса с возможностью осевого перемещения относительно последнего и соединенным со штоком гибкими звеньями, а с плашками - шарнирно, при этом корпус и шток связаны между собой с помощью автостропа.

Данное устройство монтируется на выступающей из земли головке обсадной трубы, что является недостатком при извлечении из земли железобетонной конической опоры, верхушка которой находится на значительном удалении от земли в окружении контактной сети электрической железной дороги.

Известно устройство для погружения и извлечения свай из грунта (2), содержащее базовую машину с рамой, силовой механизм в виде домкрата, захват для свай, соединенный с домкратом посредством шарнирной тяги и направляющую, снабженное дополнительным захватом, закрепленным на домкрате посредством дополнительной шарнирной тяги, направленной в противоположную от основной тяги сторону, и дополнительной направляющей, причем каждая из тяг закреплена на раме тяговой машины с помощью оси, расположенной горизонтально, и снабжена прикрепленной к ней с помощью оси, расположенной вертикально, телескопической стрелой, выдвижная часть которой выполнена в виде примыкающей к захвату для свай упругой вилки с установленной на ней с возможностью перемещения муфтой, закрепленной на штоке смонтированного в полости стрелы гидродомкрата, а каждая из направляющих снабжена соединенной с ней с помощью оси, расположенной вертикально, дополнительной телескопической стрелой, выдвижная часть которой выполнена с захватом в виде упругих пластин, при этом в каждой паре соответственно наплавляющей и тяги телескопические стрелы соединены между собой раздвижным рычагом.

Недостатком данного устройства являются сложность конструкции и необходимость размещения двух вертикальных последовательно расположенных на свае домкратов.

Известно устройство для извлечения из грунта строительных элементов, преимущественно опор линии связи (3), включающее базовую машину со смонтированными на ней вертикально гидроцилиндрами подъема с захватными средствами, гидроцилиндры шарнирно прикреплены к раме базовой машины и снабжены подкосами, прикрепленными своими концами к раме базовой машины и к корпусам гидроцилиндров, причем захватные средства выполнены в виде закрепленных на концах штоков гидроцилиндров рычажных ухватообразных клещей с гидравлическим приводом. Недостатками данного устройства являются наличие дополнительного гидравлического привода захватных средств и размещение гидравлических цилиндров на базовой машине, а также возможность раздавливания поверхности опоры чрезмерным усилием, прикладываемым к захватному устройству.

Задачей, решаемой данным изобретением, является сохранение целостности стержневого конического элемента и надежности извлечения его из грунта.

Для этого создано устройство, содержащее базовую машину с грузоподъемным краном и установленные вертикально гидроцилиндры, снабженные захватными приспособлениями. В нем базовая машина выполнена в виде стрелового крана, размещенного на железнодорожной дрезине, на которой установлена насосная станция с системой управления, соединенная трубопроводами с гидроцилиндрами, расположенными симметрично вокруг извлекаемого из земляного полотна стержневого конического элемента на опорной плите, каждый из которых соединен коромыслом, установленным на разъемном кольцевом ярме, причем наружное плечо коромысла соединено разъемными шаровыми опорами со штоком гидроцилиндра, а внутреннее - с захватным приспособлением, выполненным по форме боковой поверхности охватываемого стержневого конического элемента в виде самоустанавливающейся пяты.

На фиг. 1 изображена схема расположения элементов устройства при извлечении стержневого конического элемента из грунта, на фиг. 2 - конструктивная схема взаимодействия гидроцилиндров с телом стержневого конического элемента с помощью захватного приспособления. На фиг. 3 показано взаиморасположение опорной плиты и стержневого конического элемента. На фиг. 4 изображено разъемное соединение опорной плиты. Конструктивная схема трехполостного гидроцилиндра дана на фиг. 5.

Устройство содержит железнодорожную дрезину 1, имеющую стреловой кран 2, соединенный с помощью крюка 3 и троса 4 со стержневым коническим элементом 5, насосную станцию 6 с системой управления 7. Трубопроводы 8 высокого (до 20 МПа) и низкого (до 1 МПа) давления. Расположенные симметрично относительно стержневого элемента 5 гидроцилиндры 9, которые через сферические подпятники 10 установлены на опорной плите 11, лежащей с зазором вокруг стержневого конического элемента на земляном полотне 12. Опорная плита выполнена составной, отдельные части ее связаны между собой быстроразъемными замками 13. Верхние проушины гидроцилиндров 9 через шаровые опоры 14 соединены с коромыслами 15, установленными на опорах 16 разъемного кольцевого ярма 17. Опоры 16 установлены в отверстиях коромысла 15 с зазором большим рабочего хода коромысла 15. Внутренние плечи коромысел соединены через сферические опоры 18 с захватными приспособлениями, выполненными по форме боковой поверхности стержневого конического элемента 5, в виде самоустанавливающихся пят 19. Центр массы каждого коромысла 15 находится внутри ярма 17 за осью 16.

Между стержневым коническим элементом 5 и пятой 19 установлена эластичная фрикционная прокладка 20, например, из резинотканевой транспортерной ленты. Гидроцилиндры 9 содержат поршни 21 на штоках 22. В одном гидроцилиндре может располагаться два поршня.

Устройство работает следующим образом. С помощью стрелового крана 2 дрезины 1 стержневой конический элемент 5 стропится удавкой из троса 4, закрепленного на грузоподъемном крюке 3. На земляном полотне 12 вокруг стержневого конического элемента 5 с зазором укладываются разъемные части опорной плиты 11 и соединяются в единое целое с помощью быстроразъемных замков 13. Затем разъемное кольцевое ярмо 17 в сборе с повернутыми внутрь его коромыслами 15 с пятами 19, вследствие смещения их центров масс относительно опор 16 осаживаются прикладываемой вертикально силой до получения полного контакта 5 за счет выборки радиальных зазоров в опорах 16. Системой управления 7 производится включение насосной станции 6. В установленные в сферические подпятники 10 опорной плиты 11 и соединенные через шаровые опоры 14 с коромыслами 15 гидроцилиндры 9 подается насосной станцией 6 по трубопроводам 8 рабочая жидкость под большим давлением в полости, расположенные под поршнями 21. Одновременно с вертикальным перемещением штоков поршней 21 гидроцилиндров 9 происходит поворот коромысел 15 вокруг осей опор 16 и создание дополнительного усилия прижатия пят 19 к боковой поверхности стержневого конического элемента 9, что обеспечивает реализацию осевой выдергивающей силы. По мере выдергивания из земли стержневого конического элемента 5 обеспечивается дрезиной путем выборки слабины равномерное натяжение тросов, крепящих грузоподъемный крюк 3 на стреловом кране 2. При выборе полностью ходов гидроцилиндров 9 производится фиксация в данном положении стержневого конического элемента 5 стреловым краном 2 с одновременным переключением системы управления 7 насосной станции с высокого давления на низкое и подсоединение полостей в гидроцилиндрах 9 с высоким давлением на слив, а запоршневых - к насосной станции 6. При этом происходит одновременное сжатие гидроцилиндров 9 и отход от боковых поверхностей стержневого конического элемента 5 пят 9 из-за поворота коромысел 15 на осях 16, что позволяет кольцевому разъемному ярму 17 вернуться в исходное по отношению к земляному полотну 12 положение. Последующее выключение системой управления 7 насосной станции 6 обеспечивает вхождение пятам 9 в контакт с боковой поверхностью стержневого конического элемента 5. Для обеспечения полного контакта разъемное кольцевое ярмо 17 осаживается прикладываемой вертикально силой. Такие циклы работы устройства по выдергиванию стержневого конического элемента 5 из земляного полотна 12 повторяются до тех пор, пока усилие, действующее от давления грунта на стержневой элемент при его выдергивании в сумме с массой стержневого конического элемента будет меньше усилия, развиваемого стреловым краном дрезины. Для обеспечения свободного прохождения через кольцевое разъемное ярмо 17 стержневого конического элемента 5 оно частично разбирается и снимается с гидроцилиндров 9, а сами гидроцилиндры укладываются на земляное полотно 12. Затем стреловым краном 2 осуществляется окончательная выемка стержневого конического элемента 5 из земляного полотна 12, а устройство полностью демонтируется.

1. А.С. 1738924, 1992 г., 5 E 02 D 9/00. "Устройство для извлечения обсадных труб", Ю.Д. Габричидзе, Ю.Л. Гой.

2. А.С. 1214844, 1986 г, 4 E 02 D 7/20, 11/00 "Устройство для погружения и извлечения свай из грунта", Ю.Г. Власов, Б.И. Калинин.

3. А.С. 729310, 1980 г, E 02 D 9/02. "Устройство для извлечения из грунта строительных элементов, преимущественно опор линии связи", А.Н. Роменков, М. Ешмуханов.