установка для погружения свай или шпунта

Формула изобретения

Установка для погружения свай или шпунта, включающая базовую машину, смонтированный на ней вдавливающий механизм, выполненный в виде канатно-блочной системы, состоящей из подвижных блоков на погружателе и неподвижных блоков, закрепленных на несущей раме, и каната, один конец которого закреплен на барабане главной лебедки, копровую стрелу с направляющими, пригрузы и аутригеры, опорную плиту, погружатель с механизмом его подъема, отличающаяся тем, что погружатель выполнен полым, внутри которого с возможностью перемещения расположена ударная часть с упорным блоком и устройством сцепки и сброса ударной части, которое имеет свободу перемещения внутри погружателя между ударной частью и упором, при этом другой конец каната канатно-блочной системы вдавливающего механизма через гидродинамометр закреплен на копровой стреле, канатно-блочная система вдавливающего механизма устроена с натяжной ветвью, проходящей над упорным блоком ударной части, а механизм подъема погружателя выполнен в виде оборудованного контргрузом канатно-блочного механизма и состоит из каната, один конец которого закреплен на барабане стреловой лебедки, а другой через отводной блок на копровой стреле, блок на контргрузе, блоки на гуське и устройстве сцепки и сброса ударной части закреплен на погружателе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов, подпорных стенок и ограждений.

Известна установка для погружения свай или шпунта, включающая базовую машину, смонтированный на ней вдавливающий механизм, стрелу с направляющими и аутригеры (см. патент Российской Федерации N 1612057, кл. Е 02 D 7/00, 1988 г.).

Недостатком этой установки является недостаточное усилие вдавливания, а также невысокая устойчивость и маневренность.

Известна установка для погружения свай и шпунта, включающая базовую машину, смонтированный на ней вдавливающий механизм, выполненный в виде канатно-блочной системы, состоящей из погружателя с подвижными блоками и неподвижными блоками, закрепленными на несущей раме, и каната, один конец которого закреплен на барабане лебедки, а другой конец - на несущей раме, копровую стрелу с направляющими, пригрузы и аутригеры, погружатель оборудован механизмом его подъема, опорной плитой, расположенной под ходовой частью базовой машины с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль гусениц ходовой части, а передние аутригеры оборудованы гидроцилиндрами горизонтального выдвижения (см. патент Российской Федерации № 2130994, кл. Е 02 D 7/20, 7/00, 1998 г.).

Недостатком этой установки является необходимость значительной массы пригруза для обеспечения необходимой погружающей способности, особенно в плотных грунтах, и, как следствие, ограниченная устойчивость и маневренность установки, а также необходимость дополнительного механизма для обеспечения постоянного натяжения канатов вдавливающего механизма и механизма подъема погружателя.

Целью изобретения является увеличение погружающей способности установки и несущей способности свай, а также повышение надежности и долговечности работы установки.

Указанная цель достигается тем, что погружатель установки выполнен полым, внутри него с возможностью передачи ударной нагрузки на голову сваи размещена ударная часть с упорным блоком. При этом подъем ударной части осуществляется с помощью канатно-блочного механизма подъема погружателя, устроенного таким образом, что он при погружении свай (необходимости) является механизмом подъема ударной части, оборудованным устройством ее сцепки и сброса. Кроме этого, канатно-блочная система вдавливающего механизма устроена таким образом, что ее натяжная ветвь проходит над упорным блоком ударной части. При подъеме ударной части натяжная ветвь через упорный блок натягивается и служит “тетивой” для ударной части и при ее сбросе, в зависимости от силы натяжения и высоты подъема, позволяет придать ударной части дополнительное ускорение, а следовательно, увеличить энергию удара, повышая тем самым погружающую способность установки и, как следствие, несущую способность свай.

Дополнительное включение в канатно-блочный механизм подъема погружателя контргруза позволяет обеспечивать постоянное натяжение канатов как вдавливающего механизма, так и механизма подъема погружателя без дополнительного механизма и точной синхронизации их скоростей, что в целом способствует повышению надежности работы и долговечности работы установки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена установка для погружения сваи или шпунта, вид сбоку, на фиг. 2 - вид спереди, а на фиг 3 - схема устройства канатно-блочных систем вдавливающего механизма и механизма подъема погружателя.

Установка для погружения свай или шпунта включает базовую машину 1, например кран РДК-25, которая размещается на опорной плите 2 и через направляющую балку 3 посредством катков 4 подвешена к ходовой части базовой машины 1. На поворотную платформу базовой машины 1 со стороны противовеса навешивается задняя площадка 5 с задними аутригерами 6 с гидростанцией 7, а со стороны стреловых проушин навешивается несущая рама 8. При этом на несущей раме 8 смонтированы выдвижные контейнеры 9 с пригрузами 10, выдвижные передние аутригеры 11, копровая стрела 12, удерживаемая в вертикальном (нужном) положении с помощью раскосов 13 с цилиндрами 14. На копровую стрелу 12 спереди с возможностью перемещения вдоль передних направляющих 15 навешен полый погружатель 16 с наголовником 17 и подвижными блоками 18. Погружатель 16 дополнительно оборудован ударной частью 19 с упорным блоком 20, а также устройством сцепки и сброса 21 ударной части 19 с блоком 22, который имеет свободу перемещения внутри погружателя 16 между ударной частью 19 и упором 23.

Вдавливающий механизм установки, выполненный в виде канатно-блочной системы 24, состоит из отводного блока 25 на копровой стреле 12, неподвижных блоков 26 на несущей раме 8, подвижных блоков 18 на погружателе 16 и каната 27, один конец которого закреплен на барабане главной лебедки 28, а второй - через гидродинамометр 29 на копровой стреле 12, и устроен таким образом, что натяжная ветвь 30 канатно-блочной системы 24 проходит над упорным блоком 20 ударной части 19.

Кроме этого, погружатель 16 оборудован механизмом подъема погружателя, который также выполнен в виде канатно-блочной системы 31. Дополнительно сзади копровой стрелы 12 с возможностью перемещения вдоль задних направляющих 32 навешен контргруз 33 с блоком 34.

Канатно-блочная система 31 механизма подъема погружателя состоит из каната 35, один конец которого закреплен на барабане стреловой лебедки 36, а другой - через отводной блок 37 на копровой стреле 12, блок 34 на контргрузе 33, блоки 38 на гуське 39, блок 22 на механизме сцепки и сброса 21 ударной части 19 закреплены на погружателе 16.

Для подъема сваи 40 используется свайная лебедка 41с канатом 42.

Установка для погружения работает следующим образом.

Выдвигаются в стороны передние аутригеры 11. Далее передние и задние аутригеры 6 и 11 выдвигаются вниз и поднимают установку вместе с опорной плитой 2 над поверхностью грунта до появления зазора между грунтом и низом опорной плиты 2. Затем, при необходимости, ходовую часть с опорной плитой 2 поворачивают по направлению передвижения установки, а вращением гусениц, в этом же направлении, перемещают плиту относительно ходовой части. После этого поднимают передние и задние аутригеры и установку по опорной плите перемещают в направлении на точку погружения сваи 40. Данные операции повторяются до наезда на точку погружения.

Далее, включается стреловая лебедка 36 на наматывание каната на барабан (“вира”), а главная лебедка 28 на сматывание каната с барабана (“майна”). При этом погружатель 16 с опущенной ударной частью 19 и поднятым до упора 23 устройством для сцепки и сброса 21 ударной части 19 по передним направляющим 15 поднимается вверх на высоту, необходимую для заводки сваи 40 в наголовник 17 погружателя 16. При этом контругруз 33 поднимается вверх или опускается вниз по задним направляющим 32 в зависимости от того, скорость какого механизма выше, обеспечивая тем самым натяжение канатов 27 и 35 канатно-блочных систем 24 и 31. Затем останавливают главную 28 и стреловую 36 лебедки.

Далее посредством каната 42 свайной лебедки 41 сваю 40 подтаскивают, заводят под наголовник 17 погружателя 16 и устанавливают на точку погружения. Затем свае 40 с помощью передних 11 и задних 6 аутригеров и цилиндров 14 на раскосах 13 придают необходимое направление погружения. Контейнеры 9 с пригрузами 10 выдвигаются вперед.

После этого включается стреловая лебедка 36 на “майна”. Следом включается главная лебедка 28 на “вира” и усилие от ее каната 27, посредством канатно-блочной системы 24, через неподвижные блоки 26 на несущей раме 8 передается на подвижные блоки 18 погружателя 16, а затем через наголовник 17 на голову сваи 40.

При этом погружатель 16 перемещается вдоль передних направляющих 15 вниз, вдавливая сваю 40, а контругруз 33 выполняет аналогичную роль, что и при подъеме погружателя 16. Реактивные усилия, возникающие при вдавливании сваи 40, гасятся пригрузами 10, весом всего навесного оборудования, базовой машины 1 и опорной плиты 2.

В случае недопогружения сваи 40 до проектной отметки и необходимости получения несущей способности сваи 40 выше, чем при максимальном вдавливающем усилии установки, выполняют следующие операции.

При сохранении максимального усилия вдавливания включается стреловая лебедка 36 на “майна”, при этом устройство сцепки и сброса 21 ударной части 19 опускается внутрь погружателя 16 до сцепления с ударной частью 19. Далее стреловая лебедка 36 включается на “вира” и ударная часть 21 поднимается вверх, натягивая через упорный блок 20 натяжную ветвь 30 канатно-блочной системы 24 до необходимого усилия, контролируемого гидродинамометром 29. При достижении необходимого усилия натяжения ветви 30 производится сброс ударной части 19 с помощью устройства для сцепки и сброса 21 ударной части 19. При этом на голову сваи 40 помимо максимального усилия вдавливания, создаваемого канатно-блочным механизмом вдавливающего механизма 24, передается энергия от падающей ударной части 19, получающей дополнительное ускорение от натяжной ветви 30, играющей роль “тетивы”.

Данные операции повторяются до погружения сваи до проектной отметки.