Устройство для разработки и извлечения грунта из свай оболочек

Устройство для разработки и извлечения грунта из свай оболочек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 140752

Класс 84с, 3

84d, 4

СССР ьИБЛЫРТ, ;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа JH 278

Н. В. Озеров

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГРУНТА ИЗ

СВАЙ-ОБОЛОЧЕК

Заявлено 21 ноября 1958 г. за ¹ 612168/29 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобрезений» № 16 за 1961 г.

Известны устройства для разработки и извлечения грунта из свайоболочек, снабженные разрыхлителями и гидроэлеваторными и напорными трубопроводами.

При таком конструктивном выполнении устройств не было осуществлено программное управление их работой во время выработки грунта из местных уширений скважин, расположенных ниже сваи-оболочки.

Устройство, выполненное согласно изобретению, лишено этого недостатка. Сущность изобретения заключается в том, что его разрыхлители выполнены в виде гидромониторов. Гидромониторы шарнирно посажены на нижний конец напорного трубопровода с возможностью вращаться вокруг горизонтальной оси и шестеренчатой передачей соединены с трубой гидроэлеватора. Труба гидроэлеватора имеет механический привод.

На фиг. 1 изображен общий вид предложенного устройства; на фиг. 2 — схема работы устройства.

Устройство состоит из трубы 1, патрубка 2, трубы 8, гидроэлеватора 4, колена 5, уплотнения 6, диафрагм 7, патрубков 8, гидромониторов 9, зубчатых колес (секторов) 1D, зубчатого колеса 11, крышки 12 с кольцом 18 и вырезами 14 и 15, уголка 16, шин 17, ходового винта 22, подшипников 28, колеса 24, переключателя 25, валика 26, подшипников 27, барабанчика 28 и троса 29.

Корпус устройства образован трубой 1, имеющей диаметр 216 лл1 (при диаметре сваи 1 м). По патрубку 2, приваренному к трубе 1, поступает напорная вода, используемая для питания гидромониторов и гидроэлеватора. Сверху и снизу труба 1 закрыта крышками, в которы:; имеются отверстия для пропуска трубы 8. В трубу 8 встроен гидроэлеватор 4 с кольцевым подводом напорной воды. Нижний конец трубы 8, № 140752 обозначенный цифрой 80, является всосом гидроэлеватора, а верхний— заканчивается коленом 5 для отвода пульпы. Нижняя часть трубы соединена с конфузором гидроэлеватора посредством вертикально расположенных ребер. Эти ребра не создают существенных помех для протекания напорной воды и служат для передачи с верхней части трубы 8 на ее нижнюю часть 80 крутящего момента.

По контуру отверстий в крышках трубы 1 устроены уплотнения 6.

Сверху труба 8 заканчивается серьгой 81, служашей для подвешивания снаряда к крюку 82 крана.

Снаружи к трубе 1 прикреплены сквозные диафрагмы 7, которые фиксируют положение снаряда по оси сваи-оболочки 88.

Несколько выше нижнего конца трубы 1 к последней приварены два или четыре симметрично расположенных патрубка 8, служащих осями вращения для гидромониторов 9. Гидромониторы жестко связаны с зубчатыми колесами (секторами) 10, которые находятся в зацеплении с зубчатым колесом 11, укрепленным на трубе 8. Вследствие этого поворачивание трубы 8 относительно наружной трубы 1 сопровождается поворачиванием (качанием) гидромониторов. Если принять радиусы зубчатых колес 10 и 11 одинаковыми, то углы поворота гидромониторов а будут равны углам поворота трубы 8 относительно трубы 1.

Гидромониторы при поворачивании производят размыв грунта по соответствующим дорожкам, определяемым траекториями их KoHILoo.

Для того, чтобы возможно было осуществить размыв грунта по всей площади забоя, необходимо одновременно с описанными выше качательными движениями гидромониторов медленно поворачивать снаряд в целом относительно оси трубы 1.Минимально необходимый угол такого поворота (р) будет определяться количеством установленных гидромониторов. При одной паре гидромониторов необходимо поворачивать снаряд на угол не меньший 180 . При двух парах — на угол, нескол.ко превосходящий 90, как это и принято в проекте.

Механизмы для поворачивания снаряда в целом и трубы 8 относительно наружной трубы 1 смонтированы, как уже отмечалось выше, на крышке 12. Эта крышка, снабженная кольцом 18 (которое используется в качестве элемента усиления крышки 12, а также в качестве опорного элемента), поддерживается тремя — четырьмя роликовыми опорами, которые прикрепляютгя к свае-оболочке 84 по ее верхнему краю.

Каждая опора имеет вид струбцины, закрепляемой на верхнем конце сваи при помощи зажимных винтов и несущей два ролика; одич ролик (вертикальный) поддерживает вертикальную полку уголка 1б, а другой (горизонтальный) — предотвращает возмо>кность боковых смегцений крышки 12.

В крышке 12 устроены два фигурных выреза. Один вырез — 14 служит для пропуска корпуса снаряда вместе с приваренными к нему полосами-шинами 17, при помощи которых осушествляется программное управление поворачиванием трубы 8 относительно трубы 1. Другой вырез — 15, имеющий форму дуги круга, служит для пропуска через крышку конца рычага 18, приваренного к трубе 8 и используемого в качестве водила при упомянутом выше поворачивании трубы 8 ОТНосительно корпуса 1 на переменный угол и. Это поворачивание осугествляется следующим образом.

К лис у крышки 12 прикреплен рельс 19, по которому совершает возвратно-поступательные движения гайка 20, снабженная вилкой 21, захватывающей конец водила, Перемещение гайки 20 осуществляется при помощи ходового винта 22, который укреплен в подшипниках 28 и

М 140752 соединен с электроприводом при помощи колеса 24 (М ). Для изменения направления вращения винта 22 (а следовательно, и направления движения гайки вместе с вилкой 21) служит переключатель 25, рукоятка которого в крайних положениях гайки взаимодействует с, шинами 17, приваренными к внешним кромкам стенок, которые, в свою o÷åредь, приварены к трубе 1.

Не трудно заметить, что если расположить полосы параллельно одна другой, то при опускании снаряда на крюке крана через отверстие в крышке гайка 20 будет совершать возвратно-поступательны движечия, постоянные по величине, и, следовательно, будет поворачивать трубу 8, а вместе с ней и гидромониторы, на один и тот же угол О> Такое расположение шин 17 необходимо иметь, как это следует из приводимой схемы, на участке снаряда высотой h>, причем низ этого участка должен возвышаться над низом снаряда на величину

hI — h . Здесь h представляет собой полную длину сваи плюс возвышение над верхом сваи рукоятки переключателя 25; hg — максимальная толщина слоя грунта, находящегося внутри сваи и подлежащего удаления при ее погружении.

Когда верх участка с параллельным расположением шин 17 опустится до уровня рукоятки переключателя 25, низ гидромониторов окажется на уровне низа сваи.

При желании использовать устройство не только для извлечения грунта из внутреннего пространства сваи, но и для образования ушнренной полости под концом сваи (для чего он, в основном, и предназначается) необходимо дальнейшее опускание снаряда производить с постепенным увеличением угла поворота гидромониторов.

Увеличение угла поворота гидромониторов в принятой конструкции соответствует увеличению перемещения гайки 20 по ходовому винту 22, что достигается постепенным увеличением расстояния между шинами 17, от начальной величины аь до конечной величины а . Высота участка с расходящей.я установкой полос — h. будет определяться глубиной полости, которую желательно образовать под нижним концом сваи. Конфигурация полос на этом участке (е — е ) должна быть назначена в соответствии с заданной конфигурацией полости, образуемой в грунте, На фиг. 1 длина участка с изогнутым расположением полос обозначена буквой с. Снаряд показан в положении, близким к окончанию образования уширенной полости (пунктирное положение гидромонигоров), чему соответствует положение рукоятки переключателя 25 поблизости от верха шин 17. Следует заметить, что на фиг. 1 участок с параллельным расположением полос (с ) показан минимальным; это соответствует или использованию снаряда только для образования ушпренной полости (c выполнением земляных работ в процессе погружения сваи при помощи, например, грейфера), или переводу переключателя 25 на участке hq при помощи специальных упоров, устанавливаемых на крышке снаряда на требуемом взаимном расстоянии. В этих случаях длина c(должна удовлетворять лишь условию с )cn) где с — возвышение рукоятки переключателя над крышкой 12.

Как уже отмечалось выше, поворачивание (качание) гидромониторов в вертикальных плоскостях должно сопровождаться постепенным поворачиванием всего снаряда вокруг его оси на угол Р, зависящий от количества установленных на снаряде гидромониторов.

От установленного на крышке 12 электропривода (на чертеже не

-показанного) приводится во вращение валик 26 (М,), укрепленчы i в подшипниках 27 и несущий на свободном конце барабанчик 28. Этот № 140752 барабанчик охватывается тросом 29, концы которого закрепляются поблизости от верха погружаемой сваи-оболочки. Изменение направления вращения привода (М ) должно осуществляться при помощи концевых переключателей.

Предмет изобретения

1. Устройство для разработки и извлечения грунта из свай-ооолочек, снабженное раскрывающимися разрыхлителями, гидроэлеваторным и напорным трубопроводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления программного управления при выработке грунта из местных уширений скважины, осуществляемой ниже сваи обо. лочки, его разрыхлители выполнены в виде гидромониторов, посаженных на нижний конец напорного трубопровода, шарнирно — с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси и соедиш. ны шестеренчатой передачей с трубой гидроэлеватора, снабженной механическим приводом.