Устройство для забивки трубных свай в дно водоема

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБИВКИ ТРУБ .НЫХ СВАЙ В ДНО ВОДОЕМА, содержащее установленный в полости трубной сваи рабочий цилиндр с поршнем-бойком и шаботом, насос, гидравлические магистрали, сообщающие насос с рабочим цилиндром, и клапаны с системой управления, отлича-ющееся тем, что, с целью повышения эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства, рабочий цилиндр сообщен с внутренней полостью трубной сваи и с всасывающей магистралью насоса клапанами, управляемыми при помощи установленных в верхней и нижней частях рабочего цилиндра датчиков положения поршня-бойка и датчика.давления, подключенных к системе управления. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„118044 () 4 Е 02 D 7/00, 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3631624/29-33 (22) 11.08.83 (46) 23.09.85. Бюл. Р 35 (72) Н.П. Ряшенцев, Ю.В. Погарский и Б.Ф. Симонов (71) Специальное конструкторское .бюро прикладной геофизики СО

АН СССР (53) 624.155.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 528372) кл. E 02 D 7/00, 1972.

Патент Франции В 2022755, кл. Е 02 D 7/00, 1970, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБИВ1(И ТРУБ. НЫХ СВАЙ В ДНО ВОДОЕМА, содержащее установленный в полости трубной сваи рабочий цилиндр с поршнем-бойком и шаботом, насос, гидравлические магистрали, сообщающие насос с рабочим цилиндром, и клапаны с системой управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства, рабочий цилиндр сообщен с внутренней полостью. трубной сваи и с всасывающей магистралью насоса клапанами, управляемыми при помощи установленных в верхней и нижней частях рабочего цилиндра датчиков положения поршня-бойка и датчика, давления, подключенных к системе. управления °

1180444

Изобретение относится к строительству фундаментов и оснований, возводимых в прибрежной зоне, а именно к устройствам для забивки с плав:средств свай трубного сечения в дно водоема.

Цель изобретения — повышение эффективности забивки свай на больших глубинах и надежности устройства, На фиг. 1 изображена общая схе- 10 ма устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема ударного рабочего органа; на фиг. 3 — электрическая система управления.

Устройство для. забивки трубных 15 свай в дно водоема содержит базовую грузоподъемную машину 1 на плаву, снабженную насосом 2 с гибким напорным шлангом 3 и направляющей 4 для удержания трубной сваи 5 с наконечником 6 в заданном (вертикальном или наклонном) положении. В свае у наконечника 6 на гравийно-песчаной подушке 7 расположен ударный рабочий орган 8, соединенный кабелем 9 с 25 выносной системой 10 управления, которая установлена на базовой машине 1.

Ударный рабочий орган 8 включает. цилиндр 11 с поршнем-бойком 12, шабот 13, установленный на нижнем торце цилиндра, насос 14 с приводным электродвигателем 15. Поршень-боек делит внутреннюю полость цилиндра 11 на верхнюю А и нижнюю Б рабочие полости, снабженные нормально откры35 тым 16 и нормально закрытым 17 клапанами с электромагнитным приводом.

Электрически управляемые нормально закрытые клапаны 18 и 19 связывают

40 полости А и Б с входом насоса 14, снабженным нормально закрытым элект ромагнитным клапаном 20, В верхней части цилиндра (полость

А) смонтировано устройство для фик- 45 сирования крайнего верхнего положе.ния поршня-бойка, которое содержит подпружиненные штоки 21, входящие в кольцевую проточку 22, выполненную на наружной поверхности поршня-бой- 50 ка, и электромагниты 23. Один из штоков 21 связан с электрическим датчиком 24 положения. В нижней части цилиндра смонтировано устройство для фиксирования нижнего положения поршня 5 бойка, состоящее из подпружиненного штока 25, связанного с датчиком 26 положения..В магистрали, соединяющей полость Б цилиндра с входом насоса

14, перед клапаном 19 установлен бесконтактный электрический датчик

27 давления.

Электрическая система управления содержит силовой 28 и управляющий 29 блоки, соединенные с источником питания постоянного тока Е, и пусковое устройство, включающее кнопки 30 и 31, магнитный контактор 32 с контактами

33 — 35. Силовой блок 28 соединен питающими силовыми магистралями с электродвигателем 15, обмотками электромагнитов 23 и электромагнитных клапанов 16 — 20 ударного рабочего органа (фиг. 2), датчики которого

24, 26 и 27 соединены с управляющим блоком 29.

В нерабочем состоянии ударного рабочего органа (фиг. 2) его поршеньбоек 12 находится в нижнем положении и опирается на шабот 13. Катушки электромагнитов 23 и обмотки электромагнитных клапанов 16 — 20 обесточены.

Устройство для забивки трубных свай в дно водоема работает следующим образом.

После установки сваи 5 в вертикальное положение, отсыпки гравийно-песчаной подушки 7 и установки на нее ударного рабочего органа 8 насосом 2 посредством гибкого шланга 3 производят закачку воды внутрь сваи (фиг. 1). При этом полость А цилиндра 11 ударного рабочего органа через клапан 16 заполняется водой (фиг. 2), Закачку воды в сваю 5 осуществляют до уровня, при котором давление водяного столба в нижней части сваи станет достаточным для перемещения в верхнее положение поршня-бойка 12 ударного рабочего органа, в случае открытия клапана 17 при одновременном опорожнении полости А, 1

По завершении закачки насос 2 (фиг. 1) выключается и включается электрическая система управления (фиг. 3) путем нажатия кнопки 31, в результате чего замыкаются контакты 33 — 35 магнитного контактора 32, Силовой блок 28 соединяется с источником питания Е и подает напря>кение на двигатель 15 и обмотки электромагнитных клапанов 16 — 18. При этом включается насос 14, закрывается клапан 16 и открываются клапаны

17 и 18. Полость А цилиндра 11 соединяется с входом насоса 14, который

1180444 4 клапан 20 с полостью сваи, работает на "себя", В момент времени, непосредственно предшествующий удару, движущийся вниз поршень-боек 12 смещает шток

25 устройства для фиксирования нижнего положения поршня-бойка за преб- делы рабочего объема цилиндра 11, после чего наносит удар по шаботу

10 13, реализуя погружение сваи 5 в донный грунт. Сигнал датчика 26 положения, генерируемый при перемещении штока 25, подается на управ1 . ляющий блок 29 электрической систе15 мы управления (фиг. 3). Управляющий блок 29 вырабатывает команду, по кои. торой силовой блок 28 подает питание в обмотки электромагнитных клапанов 16 — 18 и обесточивает электромагниты 23 и обмотки электромагнитного клапана 20 (фиг. 2). Штоки 21 выкачивает из нее воду в полость сваи, В полость Б цилиндра 11 из полости сваи через клапан 17 начнет поступать вода, под давлением которой поршень-блок 12 устремится вверх в сторону опорожняемой полости A.

По истечении некоторого времени поршень-боек 12 верхним торцом, сна женным фаской, раздвигает штоки 21 устройства для фиксирования крайнего верхнего положения поршня-бойка.

В следующий момент времени штоки 21 совмещаются с проточкой 22 в поршне бойке. Под действием пружин штоки 2 перемещаются в исходное положение (внутрь цилиндра 11) и поршень-боек

12 зафиксируется в верхнем положени

При раздвигании штоков 21 поршнем-бойком 12 в датчике 24 положения наводится сигнал, поступающий на управляющий блок 29 электрической системы управления (фиг, 3), по команде которого силовой блок 28 подает напряжение на обмотки электромагнитного клапана 19 и одновременно обес- 25 точивает обмотки электромагнитных клапанов 16 — 18. Клапаны 19 и 16 открываются, а клапаны 17 и 18 закрываются. Таким образом, насос 14 отсекается от полости А цилиндра 11 ЗО и присоединяется к его полости Б, откуда выкачивает воду в полость сваи, Полость А цилиндра заполняется водой из полости сваи через нор- мально открытый клапан 16.

При достижении в полости Б давления, соответствующего моменту ее опорожнения, датчиком 27 давления генерируется сигнал, поступающий 4О на управляющий блок 29 электрической системы управления. По этому сигналу блок 29 вырабатывает команду, по которой силовой блок 28 подает питание на электромагниты 23, обмот- <> ку электромагнитного клапана 20 и отключает обмотку электромагнитного клапана 19 (фиг, 2) . Электромагниты

23 втягивают штоки 21, которые освобождают поршень-боек .12, одновременно открывается клапан 20 и закрывается клапан 19. Под действием собственного веса и давления поступающей через клапан 16 в полость А цилиндра 11 воды, поршень-боек 12 устремляется вниз, совершая рабочий ход. При этом насос 14 вход которого сообщен через открытый возвратными пружинами устанавливаются в исходное положение. Клапаны

16 и 20 закрываются, а клапаны 17 и

18 открываются. В результате полость

А цилиндра 11 отсекается от полости сваи 5 и присоединяется к входу пасоса 14, который откачивает из нее воду.

Под давлением воды, поступающей через клапан 17 в полость Б цилиндра 11, поршень-боек 12 начнет перемещаться вверх, совершаяя холостой ход. При этом поршень-боек освободит шток 25, который возвратной пружиной устанавливается в исходное положение, С этого момента описанный процесс периодически повторяется в автоматическом режиме.

Выключение ударного рабочего органа 8 устройства осуществляется нажатием кнопки 30 электрической системы управления (фиг, 3), в результате чего размыкаются контакты 33 — 35 магнитного контактора 32 и все электрические цепи устройства обесточиваются.

Наличие управляемых с помощью бесконтактных датчиков положения и давления клапанов и насоса позволяет реализовать возвратно-поступательное движение поршня-бойка ударного рабочего органа в автоматическом режиме, используя в качестве энергоносителя воду, заполняющую полость сваи.

Присоединение массы воды, посту— пающей под давлением в полость А цилиндра рабочего органа, к массе совершающего рабочий ход поршня-бойка способствует увеличению импульса удара, 1180444

1180444

1180444

Составитель Н. Заболоцкая

Техред М.Гергель Корректор И. Эрдейи

Редактор Н. Гунько

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 5861/25 Тираж 64ф Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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