Устройство для образования скважин в грунте

Устройство для образования скважин в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в строительстве, в частности для пробивки скважин в грунтах под набивные конические или пирамидальные сваи. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем базовую машину и смонтированные на ней пирамидальный рабочий орган с ударным механизмом и извлекающее приспособление, пирамидальный рабочий орган снабжен соосно установленным внутри полым пробойником с упором на наружной поверхности в нижней его части и сменным наконечником, при этом поверхность пробойника, обращенная к наконечнику , выполнена с отверстием, а на внутренней поверхности пирамидального рабочего органа выполнен выступ, взаимодействующий с упором пробойника. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 0 7/00, 7/20, ррфф,ф «« -: «0 ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

109 ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l "уч !

Iп4) ""

«

:", с-* е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825810/33 (22) 13.04.90 (46) 15,07,92. Бюл. N. 26 (71) Научно-производственное объединение фундаментостроения "Союзспецфундаментстрой" (72) М, В, Максимов, B. В. Грузин, Ю. E. Пономаренко и M. А. Беляев (53) 624.155.15(088,8) (56) Универсальное коп ровое оборудование для пробивки скважин и устройства набив. ных свай КНУ-12, Государственный строительный комитет Казахской ССР. Алма-Ата, 1988, с. 4.

Авторское свидетельство СССР

М 1544893, кл. Е 02 0 7/20, 1978; (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для образования скважин в грунтах под набивные конические или пирамидальные сваи.

Известно устройство для образования скважин в грунте, включающее базовую машину с мачтой, ударный механизм, механизм извлечения, выполненный в виде опорной площадки с жестко закрепленными на ней направляющими стойками и траверсой с гидроцилиндрами, забивные рабочие органы (пробойник и конический или пирамидальный штамп) с упорами, взаимодействующими с траверсой, Недостатками данного устройства являются необходимость ведения работ в грунтах при устройстве скважин с использованием сначала пробойника для образования лидирующих скважин, а затем

„„SU,, 1747598 А1 (57) Использование: в строительстве, в частности для пробивки скважин в грунтах под набивные конические или пирамидальные сваи. Сущность изобретения; в устройстве, содержащем базовую машину и смонтированные на ней пирамидальный рабочий орган с ударным механизмом и извлекающее приспособление, пирамидальный рабочий орган снабжен соосно установленным внутри полым пробойником с упором на наружной поверхности в нижней его части и сменным наконечником, при этом поверхность пробойника, обращенная к наконечнику, выполнена с отверстием, а на внутренней поверхности пирамидального рабочего органа выполнен выступ, взаимодействующий с упором пробойника. 4 ил. О конических или пирамидальных штампов, что связано с монтажем и демонтажем рабочих органов, следствием чего является низ-. кая производительность.

Известен рабочий орган для образования скважин в грунте, содержащий составной полый корпус из верхней цилиндрической и нижней в виде обращенного вниз усеченного конуса частей и соединенный с первой из них пружинный амортизатор, а часть корйуса в виде обращенного вниз усеченного конуса снабжена штампом из шарнирно соединенных секций на нижнем торце и выполнена с продольным глухим пазом на боковой поверхности и размещенной в нем съемной заглушкой, при этом отношение длины штампа к его ширине составляет 3-4,5, а отношение площади раскрытого штампа к площади попе.3

1747598

R, речного сечения цилиндрической части кор-. пуса 0,5-1,2.

Недостатками указанного рабочего органа являются сложность конструкции и необходимость устройства лидирующих скважин пробойником для устройства набивных свай в плотных грунтах, что связано с повышением трудо- и энергозатрат, а также образование выпора грунта в устье скважины при ее пробивки без лидирующей скважины.

Цель изобретения — снижение трудо- и энергозатрат при одновременном повышении плотности стенок скважин. образуемых под набивные сваи в плотных грунтах, а также исключения выпора грунта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для образования скважин в грунте, содержащее базовую машину, мачту, рабочий орган, ударный механизм для его погружения, извлекающее приспособление, рабочий орган снабжен соосно установленным внутри полым пробойником с, отверстием Hà его торце и установленным в

"его нижней части наружным упором, а рабо« чий орган выполнен с расположенным в нижней части на его внутренней поверхности выступом, взаимодействующим с упором пробойника, при этом радиус пробойника Rnp. определен зависимостью где R

Йзу радиус вписанной окружности зоны уплотнения;

Кукл — коэффициент уплотнения грунта, принимаемый согласно рекомендаций

Кукл =. 0,95; ро — плотность грунта в естественном состоянии;

Рлк — максимальная плотность грунта;

М вЂ” число траней корпуса рабочего органа.

На фиг. 1 показано Устройство для образования скважин в грунте; на фиг.2 — рабочий орган; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4- технологическая схема образования скважин в грунтах под набивные сваи, Устройство для пробивки скважин включает(фиг, 1) базовую машину 1 с мачтой

2 и раскосами 3, ударный механизм (например, дизель-молот C — 1047) 4, рабочий орган

5 (например. конический или пирамидальный), опорную площадку 6, подвижную тра30

55 версу 7, гидроцилиндры 8 извлечения рабочего органа 5, Рабочий орган (фиг. 2) состоит из пирамидального корпуса 9, выполненного с расположением в нижней части на его внутренней поверхности выступом 10, и в верхней снаружи — упором 11, полого пробойника 12 с отверстием на его торце, со сменным наконечником 13 и установленным в его нижней части наружным упором

14, окном 15, отражением 16, лотком 17 для сбора грунта и наковальни 18. Корпус 9 и пробойник 12 соединены между собой фланцем 19. Пробойник 12 вставлен в корпус 9 и закреплен фланцем 19 с одновременной кинематической связью упора 14 с выступом 10 корпуса 9, Корпус 9 выполнен в меньшем сечении со стороной корпуса а рабочего органа, а пробойник 12 для о6разования лидирующей скважины — с радиусом Rnp Для выполнения требований строительного производства к плотности грунтов, а именно к коэффициенту уплотнения Ку л. 0,95 (1,2)*Rpp и а связаны соотношением

4.

/р. а Рчясс k., N ..,.с

1 . — — — — яЪ (p к„..-р,) ° tg N я

1Ч

Нпрсс

Л Рс где Rr p — радиус пробойника; а — размер стороны корпуса рабочего органа в меньшем основании;

R» — радиус вписанной окружности зоны уплотнения; ро, > < — соответственно плотность грунта в естественном состоянии и при максимальном уплотнении;

N — число граней корпуса рабочего органа.

Устройство работает следующим образом.

Забивной рабочий орган 5 (фиг. 4 — I) устанавливается при помощи базовой машины 1 в точку пробивки скважин под набивную сваю, Потом запускают в работу дизель-молот 4, который поршнем- бойком (не показано) наносит удары по наковальне

18 рабочего органа 5. В процессе погружения рабочего органа 5(фиг, 4 — II) происходит образование скважины под набивную сваю с одновременной пробивкой лидирующей скважины и выходом грунта в виде керна 20 внутри пробойника 12, После этого комбинированный рабочий орган 6 извлекается из скважины гидроцилиндрами 8 при воздействии подвижной траверсы 7 íà упоры 11. В образовавшуюся скважину 21 (фиг. 4-III) опускают арматурный каркас 22, а затем (фиг, 4-IV) укладывают бетонную смесь 23, 1747598

Rnp.

2. р„ью.ъв =4, !,,... к.-е) oaf! !!

4 Щя

2! Щ

30 позволяет гарантированно обеспечить требуемую плотность грунта в стенках скважины, удовлетворяющую строительным нормам(Купл, 0,95) при одновременной 35 пробивке лидирующей скважины и скважины под набивную сваю.

Выполнение пирамидального рабочего органа в виде корпуса с установленным. внутри соосно полым пробойником с отвер- 40 стием на его торце, выполненным с наружным упором в нижней части, имеющим воэможность взаимодействия с выступом внутри нижней части/корпуса, позволяет

I производить одновременно пробивку лиди- 46 рующей скважины и скважины под набивную сваю, т.е. образование скважины с одновременным уплотнением стенок скваНа фиг. 4-IV показана готовая свая. При помощи базовой машины 1 рабочий орган 5 устанавливается на новое место пробивки скважины (фиг. 4-V). Йа новом месте снова погружают комбинированный рабочий ор,ган 5, путем забивки (фиг. 4-Vl) до проект- 5 ной отметки с одновременным выходом керна 24 через окна 15 в пробойнике 12.

Далее снова производят извлечение рабочего органа 5 из скважины 21 (фиг. 4-Vll) и устраивают сваю (фиг. 4-VII!), Далее техно- 10 . логический цикл повторяется.

Применение предлагаемого устройства для образования скважин в плотных грунтах под набивные сваи на уплотненном основа-, нии путем одновременной проходки лиди- 15 рующей скважины и скважины под набивную сваю позволит снизить энергоемкость процесса образования скважины исключить выпор грунта и повысить производительность оборудования, приме- 20 няемого в данном технологическом цикле, снизить материальные затраты на изготовление скважины.

В рабочем органе соотношение между размером стороны корпуса рабочего органа 25 в меньшем основании а и радиусом пробойника R!!2, жины, что позволит исключить выпор грунта, повысить производительность оборудования за счет уменьшения количества операций, исключения монтажа и демонтажа сменных рабочих органов при производстве работ на строительной площадке, а следовательно, — эффективность производства работ по устройству набивных свай.

Формула иаобретения

Устройство для образования скважин в грунте, содержащее базовую машину, смонтированные на ней-пирамидальный рабочий орган с ударным механизмом и извлекающее приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения труда и энергозатрат при одновременном повышении плотности стенок скважины, образуемых под набивные сваи в плотных грунтах, а также исключения выпора грунта, пирамидальный рабочий орган снабжен соосно установленным внутри полым пробойником с упором на наружной поверхности в нижней его части и сменным наконечником, поверхность пробойника, обращенная к накбнечнику, выполнена с отверстием, а на внутренней поверхности пирамидального рабочего органа выполнен выступ, взаимодействующий с упором пробойника, при этом радиус пробойника Й р определен зависимостью

f 2. ! й- -"--4 В -М еВ."

4 ° I2 5 где R>f2 — радиус пробойника; а — размер стороны корпуса рабочего органа в меньшем основании;

Взу радиус Вписанной окружности эоны уплотнения;

II ;ynn — коэффиЦиент УплотнениЯ гРУнта, йринимаемый согласно рекомендаций дупл 0,95; р, — плотность грунта в естественном состоянии;

phage — максималъйая плотйость грунта;

N — число граней корпуса рабочего органа.

1747598

1747598

1747598 Ф

8Составитель В. Вандлер

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор Ю. Середа

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2478 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5