виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре

Формула изобретения

1. Виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре, включающая вибровозбудитель с приводом, состоящим из двух двигателей, отличающаяся тем, что виброустановка снабжена основным захватом, являющимся основанием для вибровозбудителя и средством его закрепления на сваях-оболочках, при этом вибровозбудитель выполнен в виде двух эксцентриковых блоков, соединенных синхронизирующими валами, причем каждый эксцентриковый блок выполнен с двумя эксцентриками, свободно насаженными на неподвижную ось и соединенными зубчатыми колесами с приводом с возможностью синхронного вращения в противоположном направлении друг к другу, а основной захват выполнен с неподвижными упорными и подвижными клиновидными связанными с силовыми гидроцилиндрами башмаками.

2. Виброустановка по п.1, отличающаяся тем, что вибровозбудитель снабжен примыкающим к нему через прокладку-амортизатор дополнительным захватом, соединенным с основным захватом силовыми гидроцилиндрами для возможного шагового перемещения вибровозбудителя по погружаемой свае-оболочке.

3. Виброустановка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вибровозбудитель снабжен подпружиненной подушкой с гидродомкратами для шагового перемещения вибровозбудителя по погружаемой свае-оболочке при ее погружении и извлечении.

Описание изобретения к патенту

Виброустановка может быть использована в области строительства для погружения свай-оболочек большого диаметра при сооружении свайных фундаментов в грунте.

Известна виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре, включающая опорное кольцо, закрепляемое на фланце сваи-оболочки при помощи болтов, и вибраторы, закрепленные на опорном кольце, соединенные между собой синхронизирующими карданными валами (см. О.А.Савинов, А.Я.Лускин "Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве" Госиздат литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, Ленинград, 1960 г., рис.60, стр.109-111).

Недостатком этой установки является то, что она требует больших затрат труда и времени для монтажа и демонтажа в процессе погружения свайных элементов, что снижает производительность труда при сооружении свайных фундаментов.

Наиболее близким техническим решением является виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре, включающая вибровозбудитель с приводом, состоящим из двух электродвигателей (см. О.А.Савинов, А.Я.Лускин "Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве" Госиздат, Ленинград, 1960 г., рис.33, стр.68, 69).

Недостатком этой виброустановки является то, что она закрепляется на голове сваи-оболочки, при этом уменьшается проходное отверстие, что затрудняет выемку грунта из полости сваи-оболочки. Требуются дополнительные мощные грузоподъемные средства для монтажа и демонтажа в процессе погружения составных свай-оболочек. Дополнительно требуется обустройство для фиксации сваи-оболочки в начальный период погружения. Мала производительность труда, что приводит к увеличению стоимости сооружения свайных фундаментов.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности труда, снижение стоимости оборудования и стоимости выполняемых работ при погружении и извлечении свай.

Это достигается тем, что предложенная виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре, включающая вибровозбудитель с приводом, состоящим из двух двигателей, выполнена в виде двух эксцентриковых блоков, соединенных синхронизирующими валами и основного захвата, являющегося основанием для вибровозбудителя и средством для его закрепления на сваях-оболочках, причем каждый эксцентриковый блок выполнен с двумя эксцентриками, свободно насаженными на неподвижную ось и соединенными зубчатыми колесами с приводом для возможного синхронного вращения в противоположном направлении друг к другу, а основной захват выполнен с неподвижными упорными и подвижными клиновидными с силовыми гидроцилиндрами башмаками, при этом вибровозбудитель снабжен примыкающим к нему через прокладку-амортизатор дополнительным захватом, соединенным с основным захватом силовыми гидроцилиндрами для возможного шагового перемещения вибровозбудителя по погружаемой свае-оболочке и подпружиненной подушкой с гидродомкратами для возможного извлечения свай-оболочек из грунта.

Виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре изображена на фиг.1 - общий вид (I вариант сборки), на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - общий вид (II вариант сборки), фиг.4 - общий вид (III вариант сборки), фиг.5 - вид сверху фиг.4.

В состав виброустановки входят вибровозбудитель 1, смонтированный на основном захвате 2, корпус 3 которого является основанием для закрепления на нем вибровозбудителя 1; дополнительный захват 4, который опирается собственным корпусом 5 через прокладку-амортизатор 6 на вибровозбудитель 1 и соединен силовыми гидроцилиндрами 7 и 8 с корпусом 3 основного захвата 2; подпружиненная подушка 9, которая опирается на гидродомкраты 10, установленные на постаменте 11.

Вибровозбудитель 1 выполнен в виде двух эксцентриковых блоков 12 и 13, соединенных синхронизирующими валами 14 и 15.

Каждый эксцентриковый блок выполнен с двумя эксцентриками 16 и 17, свободно насаженными на одной, неподвижной оси 18, закрепленной в корпусе 19 эксцентрикового блока.

Эксцентрики 16 и 17 эксцентриковых блоков 12 и 13 соединены зубчатой передачей 20 и 21 с приводом 22 и 23 с возможностью их вращения синхронно в противоположном друг другу направлении.

Основной захват 2 и дополнительный захват 4 снабжены каждый двумя неподвижными упорными башмаками 24 и двумя подвижными клиновидными башмаками 25.

Подвижные клиновидные башмаки 25 снабжены силовыми гидроцилиндрами 26. Основной захват 2 имеет опорные лапы 28. Подвижные клиновидные башмаки 25 основного захвата 2 и дополнительного захвата 4 расположены к направлению действия вибровозбудителя 1 для усиления заклинивания сваи-оболочки в полости основного 2 и дополнительного 4 захватов.

Виброустановка для погружения свай-оболочек большого диаметра с проходным отверстием в центре может быть использована в трех вариантах сборки для выполнения следующих работ.

I - вариант сборки, погружение и извлечение свай-оболочек (см. фиг.1 и 2).

II - вариант сборки, погружение свай-оболочек в грунт (см. фиг.3 и 2).

III - вариант сборки, погружение свай-оболочек в грунт (см. фиг.4 и 5).

Виброустановка по I варианту сборки работает следующим образом (см. фиг.1 и 2). На заранее подготовленное место погружения и извлечения сваи-оболочки или инвентарной металлической трубы 27 устанавливают постамент 11 с гидравлическими домкратами 10 и подпружиненную подушку 9. Затем на подпружиненную подушку 9 устанавливают на опорных лапах 28 основной захват 2 с вибровозбудителем 1 и прижатый к вибровозбудителю 1 силовыми гидроцилиндрами 7 и 8 через прокладку-амортизатор 6 дополнительный захват 4. Затем через проходное отверстие при разжатых основном 2 и дополнительном 4 захватах опускают погружаемую сваю-оболочку 27 с опиранием на грунт. Затем сваю-оболочку 27 зажимают захватами основным 2 и дополнительным 4, фиксируя ее, как в кондукторе, в вертикальном положении. После этого через открытую полость сваи-оболочки 27 выбирают грунт грейфером или другими средствами (не показано) на глубину осадки сваи-оболочки 27. Затем в образовавшуюся скважину опускают сваю оболочку 27. Опускание (задавливание) сваи-оболочки в образовавшуюся скважину выполняют следующим образом.

Вначале разжимают дополнительный захват 4 и поднимают его вверх на один шаг (ход) силовых гидроцилиндров 7 и 8.

После подъема дополнительного захвата 4 в верхнее положение на один шаг его зажимают на свае-оболочке путем включения его силовых гидроцилиндров 26. Затем отжимают основной захват 2 и подтягивают его силовыми гидроцилиндрами 7 и 8 с вибропогружателем 1 к дополнительному захвату 4. После этого зажимают основной захват 2 на свае-оболочке 27.

При этом свая-оболочка 27 опускается в скважину под собственной массой и массой присоединенной к ней виброустановки. Если осаживание сваи-оболочки 27 под собственной массой и массой присоединенной к ней виброустановки не происходит, то включают вибровозбудитель 1, который обеспечивает погружение сваи-оболочки в грунт.

Таким образом, при шаговом перемещении виброустановки по свае-оболочке с включением вибровозбудителя 1 и выборкой грунта осуществляют погружение сваи-оболочки 27 в грунт на необходимую глубину.

Извлечение сваи-оболочки или инвентарной металлической трубы выполняют следующим образом. При зажатых основного 2 и дополнительного 4 захватах гидродомкратами 10 поджимают подпружиненную подушку 9 под лапы 28 основного захвата 2. Затем включают вибровозбудитель 1. Под действием вибрации и подпора гидродомкратами 10 инвентарная труба 27 поступает вверх на величину хода гидродомкратов 10. После этого гидродомкраты 10 возвращают в исходное положение, отжимают основной захват 2 и силовыми гидроцилиндвами 7 и 8 опускают основной захват 2 с вибровозбудителем 1 на подпружиненную подушку 9. Затем зажимают основной захват 2 и отжимают дополнительный захват 4. Затем силовыми гидроцилиндрами 7 и 8 примыкают к вибровозбудителю 1 дополнительный захват 4 и зажимаю его в этом положении. Далее цикл извлечения инвентарной трубы 27 из грунта повторяется до полного ее извлечения.

Виброустановка по II варианту сборки работает следующим образом (см. фиг.3 и 2). На заранее подготовленное место погружения сваи-оболочки 27 устанавливают на опорных лапах 28 основной захват 2 с вибровозбудителем 1 и прижатый к вибровозбудителю 1 силовыми гидроцилиндрами 7 и 8 дополнительный захват 4. Затем через проходное отверстие при разжатых основном 2 и дополнительном 4 захватах опускают погружаемую сваю-оболочку 27 с опиранием на грунт. Затем сваю-оболочку 27 зажимают захватами основным 2 и дополнительным 4, фиксируя ее, как в кондукторе, в вертикальном положении. После этого через открытую полость сваи-оболочки 27 выбирают грунт грейфером или другими средствами (не показано) на глубину осадки сваи-оболочки 27. Затем в образовавшуюся скважину опускают и задавливают сваю-оболочку 27 путем шагового перемещения виброустановки по погружаемой свае-оболочке 27 с включением вибровозбудителя 1 в той же последовательности, которая описана в работе виброустановки по I варианту.

Виброустановка по III варианту сборки работает следующим образом (см. фиг.4 и 5). На заранее пробуренную скважину на небольшую глубину устанавливают на лапах 28 основной захват 2 с вибровозбудителем 1. Затем через проходное отверстие при разжатом основном захвате 2 в заранее пробуренную скважину опускают погружаемую сваю-оболочку 27. После чего дополнительным грузоподъемным средством (не показано) поднимают виброустановку на необходимую высоту от грунта и закрепляют на свае-оболочке 27 путем включения силовых гидроцилиндров 26 основного захвата 2. Затем включают вибровозбудитель 1, который погружает сваю-оболочку 27 до отказа. Затем из полости сваи-оболочки выбирают грунт ниже ножа, после чего включают вибровозбудитель 1 и снова погружают сваю-оболочку 27 до отказа. Таким образом, с шаговым перемещением виброустановки по погружаемой свае-оболочке с включением вибровозбудителя 1 и с выборкой грунта из полости сваи-оболочки погружают сваю-оболочку 27 на заданную глубину.

Выполнение погружения и извлечения свай-оболочек большого диаметра при сооружении свайных фундаментов с использованием предлагаемой виброустановки обеспечивает возможность вести процесс погружения свай-оболочек с выборкой грунта в непрерывном режиме, что обеспечивает увеличение производительности труда в два раза.

При использовании предлагаемой виброустановки не требуется специальной дорогостоящей базовой машины. Она самостоятельно осуществляет первоначальную правильную установку и направление свай-оболочек при погружении. Самостоятельно перемещается по стволу оболочки и закрепляется в любом месте при погружении наращиваемых свай-оболочек. Самостоятельно выполняет извлечение погруженных инвентарных труб, что дает возможность значительно снизить стоимость выполняемых работ по возведению фундаментов.