Устройство для уплотнения грунта

Устройство для уплотнения грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советснин

Социалистических

Республин

ИСАНИЕ „„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 06.04.81 (2 I ) 3275155/2933 с присоединением заявки М (23) Приоритет, Опубликовано 15. 11.82. Бюллетень М 42

Датэ опубликования описания 15, 1 1.82 (sl)M. к.л.

E 01 С 19/26

IE 0ZP 3/026 фзвударствеиний квинтет

СССР ао илаи изобретений н открытий (5З) УЙК 625.084 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Е. Дубровин, H. М. Кошелев и А. В. Фролов с

Брестский инженерно-строительный институт (7!) Заявитель (54) УОТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к технике для, уплотнения грунта и может быть использовано для производства работ в стесненных условиях строительных площадок — в траншеях, пазухах сооружений, при обра1 ных засыпках, а также при рассредоточенных малых объемах работ.

Известно устройство для уплотнения грунта, содержащее шасси, на котором установлен приводной грунтоуплотняюший ра очий орган, выполненный в виде наклонного к уплотняемой поверхности диска, смонтированного на валу привода посредством эксцентричной ступицы (1 ) .

Недостаток известного устройства заключается в невозможности получения плотной и прочной структуры грунта по всей толщине уплотняемого слоя, поскольку рабочий орган имеет гладкую поверхность, 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст ройство для уплотнения грунта, включаюшее вертикальный вал, жестко соединен» ный со ступицей, в которой наклонно к оси вала смонтирован шпиндель с установленным на его конце при помощи подшипников рабочим органом в виде конусообразного штампа с тупым углом при вершине (2)

Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности вследствие невозможности получить требуемую плотность и равномерную прочную структуру грунта по всей толщине уплотняемого слоя, поскольку конусообразный штамп вы нолнен гладким. Известно, что формирование плотной и прочной структуры грунта возможно лишь!при условии постепенного возрастания контактного давления до нормы плотности. При работе известного уст ройства возрастание контактных давлений и, следовательно, плотности грунта возмож» но эа счет увеличения уплотняющей силы (что приводит к увеличению металлоемкости, энергоемкости и т. д.)либо за счет

3 9736 сокращения площади контакта (например, путем переналадки или замены рабочих органов, что вызывает простои, снижает производительность).

11ель изобретения - повьппение аффективности уплотнения грунта за счет увеличения его плотности.

Это достигается тем, что устройство для уплотнения грунта, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со сту © пицей, в которой наклонно к оси вертикаль ного вала смонтирован шпиндель с установленным íà его конце посредством подшипников рабочим органом в виде конусо» образного штампа с тупым углом при вер-15 шине, рабочая поверхность штампа выполнена ступенчатой, каждая ступень образована конической и цилиндрической поверх- . ностями, причем вершины конических по« верхностей расположены на оси шпинделя, 2ф а цилиндрические поверхности - концент» рично последней.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для уплотнения грунта со- 2S держит вертикальный вал 1, жестко соединенный со ступицей 2, в которой наклонно к оси ОА вертикального вала под углом

АОВ смонтирован шпиндель 3 с установленным на его конце посредством подшил-36 ников 4 рабочим органом 5 в виде кснусообразного штампа с тупым углом при вершине в точке О. Контактирующая с грунтом (рабочая) поверхность штампа выполнена ступенчатой, причем каждая ступень образована конической a, ф, с и цилиндрической d,,6, х поверхностями. Вершины конических поверхностей О, лежат на оси шпинделя ОВ. Пилиндрические поверхности расположены концен щ трично относительно оси шпинделя ОВ и имеют радиусы %1, Выполнение рабочей поверхности штампа ступенчатой позволяет выполнить указанное условие для получения плотной и прочной структуры грунта. При первых проходах (оборотах) штамп контактирует с еще рыхлым грунтом по всей своей рабочей поверхности. При перестановках рабочего органа с места на место (диспо- © зициях) по уплотняемой поверхности площадь койтакта уменьшается и контакт происходит уже не по всей площади штампа, а на ступень ближе к его центру. Процесс увеличения контактных давлений идет до тех пор, пока штамп не выйдет на свою последнюю, центральную ступень. При атом развивается максимальное контактное

87 4 давление в соответствии с требуемой нормой плотности. Штамп своей центральной ступенью додавливает ту часть грунта, которая уже подготовлена для этого периферийными ступенями. Таким образом, благодаря именно ступенчатой поверхности штампа происходит формирование уплот ненных ядер грунта, его плотной и прочной структуры.

Выполнение каждой ступени состоящей из конической и цилиндрической поверхностей позволяет производить уплотнение грунта с наименьшими сопротивлениями и оез разрыхления грунта как при вдавливании, так и при выглублении штампа из "рунта.

Расположение вершин конических поверхностей штампа на оси шпинделя с вы. держиванием одной и той же величины тупого угла при вершине позволяет получать горизонтальные уровни уплотненного грунта без сдвига отдельных слоев в горюонтальных плоскостях, что способст вует получению прочной и равномерной структуры грунта.

Концентричное расположение цилиндрических поверхностей относительно оси шпинделя позволяет получить тупые углы при переходе со ступени на ступень, что делает возможным вдавливать и выглублять штамп с наименьшими сопротивлениями, избежать задержку и налипание грунта и этих переходах, сохранить стуценчатую форму штампа.

Устройство для уплотнения грунта работает следующим образом.

В результате вращения вертикального вала 1 от отдельного привода и приложения осевой нагрузки от механизма давления (на чертеже не показаны) рабочий орган 5 совершает обкатку относительно точки О, производя уплотнение грунта способом укатки.

При первых оборотах вертикального вала площадь укатки представляет собой круг с наибольшим радиусом, например Р .

Пс, мере укатки, при перестановках рабочего органа с места на место по уплотняемой поверхности, несущая способность грунта увеличивается, укатка происходит по кругу меньшего радиуса Я2., затем по кругу минимального радиуса К< . Происходит как бы выглубление рабочего органа. Соответственно по мере укатки происходит увеличение контактных давлений и, следовательно, плотности грунта в направлении от периферии к центру, что способ"твует получению прочной, равномерной

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 2917979, кл. 94-45, 1959.

2. Лозовой Д. А. и др. Сменное оборудование к экскаватору ЭО-2621 для уплотнения грунтов в труднодоступных местах.««

"Механизация строительства", 1976,,,% 4, с. 22, 23.

Формула изобретения 20

Устройство для уплотнения грунта, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, в которой наклонно

5 973687 6 структуры грунта по всей толщине уплот- к оси вертикального вала смонтирован няемого слоя. шпиндель с установленным на его конце

Предлагаемое устройство по сравнению посредством подшипников рабочим органом с известным позволяет увеличить плотность в виде конусообразного штампа с тупым гру..та беэ увеличения уплотняюшей силы 5 углом при вершине, о т л и ч а ю ш е еи без замены (переналадки) штампа, спо- с я тем, что, с целью повышения зффексобствует снижению металлоемкости, энер-. тивности уплотнения грунта за счет увегоемкости, повышению производительности. личения его плотности, рабочая поверхРеалиэация предлагаемого изобретения ность штампа выполнена ступенчатой, кажцелесообразна в качестве сменного навес- дая ступень образована конической и циного оборудования к малогабаритным трак- линдрнческой поверхностями, причем вер-.oðåì, а также на базе ручного механиэи- шины конических поверхностей расположерованного инструмента, что значительно ны на оси шпинделя, а цилиндрические поповысит уровень механизации и качества верхности — концентрично последней. работ, связанных с уплотнением грунтов и в стесненных условиях строительных площадок.

973687

Заказ 8628/ЗЗ Тираж 559

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Матвеев

О. Колесникова Техред T. Маточка Корректор Л. Бокшан

Редактор