Устройство для изготовления грунтоцементных свай под водой

 

Устройство относится к области гидротехнического строительства и используется при изготовлении грунтоцементных свай под водой. Цель изобретения - упрощение технологии производства работ и снижение трудо- .затрат. Устройство для изготовления грунтоцементных свай под водой содержит смонтированные на понтоне буро

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 E 02 D 15/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к квткюсномк саидетВЪСтвк

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГИНЕ СССР (2f) 4017724/31-33 (22) 05.02.86 (46) 30.03.89 Вюл. В12 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) А.И.Котов (53) 624.154.34.002.5(088.8) (56) Заявка Японии Р 59-49375, кл. Е 02 D 3/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1174531, кл. Е 02 D 15/06, 1984

„„SU„„1469025 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ГРУНТОЦЕМЕНТНЫХ СВАЙ ПОД ВОДОЙ

{57 Устройство относится к области гидротехнического строительства и используется при изготовлении грун тоцементных свай под водой. Цель изобретения — упрощение технологии производства работ и снижение трудо.затрат. Устройство для изготовления грунтоцементных свай под водой содержит смонтированные на понтоне буро1469025 вую мачту с вращателем и полую направляющую 1 с поперечным сечением, имеющим в плане удлиненную по одной из осей форму. В закрытой сверху герметичной крьппкой 4 направляющей 1 соосно размещена штайга 2 с рабочим органом 3 на конце. В плане рабочий орган 3 соответствует поперечному сеИзобретение относится к гидротехническому строительству, в частности.. к устройствам для изготовления грунтоцементных свай под водой, и может быть использовано при строи5 тельстве и реконструкции причальных набережных, пирсов и других сооружений в морских, речных портах, расположенных в зонах распространения сла. бых грунтов, преимущественно илов. 1О

Цель изобретения — упрощение технологии производства работ и снижение трудозатрат.

На фиг.1 изображено устройство на стадии погружения, продольный разрез; на фиг.2 — то же, в другой плоскости; на фиг.З вЂ” устройство на стадии извлечения, продольный разрез; на фиг.4 †то же, в другой плоскости; на фиг.5 — узел соединения штан- 20 ги с корпусом полой направляющей в стадии погружения устройства; на фиг.б — то же, в стадии извлечения.

Устройство для изготовления грунтоцементных свай под водой включает 25 смонтированные на понтоне буровую мачту с вращателем, компрессор (не показаны), полую направляющую 1, выполненную с поперечным сечением, имеющим в плане удлиненную по одной иэ 39 осей форму, механизм погружения и извлечения полой направляющей, соосно размещенную в ее полости штангу 2 с рабочим органом 3 на конце. При этом рабочий орган 3 в плане соответ-35 ствует поперечному сечению полой на-, правляющей 1 и имеет клиновидную форму нижней поверхности, а на верхней поверхности закреплен уплотнитель.

На верхнем конце полой направляющей 1 закреплена герметичная крышка 4, чению полой направляющей и имеет кли новидную форму нижней поверхности.

Изготовление свай осуществляется путем прессования в грунт сухого вяжущего через полую направляющую и перемешивания вяжущего с грунтом вращающимся рабочим органом при извлечении направляющей из грунта. б ил. имеющая центральное отверстие для пропуска штанги 2 с уплотнением 5, упорный подшипник 6 и фиксаторы 7.

На крьппке 4 имеются загрузочный люк 8 с заглушкой 9 и патрубок 10 с вентилем 11. Механизм погружения и извлечения полой направляющей выполнен, например, в виде гидроцилиндров.

На штанге 2 в верхней ее части .выполнен кольцевой выступ 12, взаимодействующий с фиксаторами 7 крьппки 4 полой направляющей, по центральной оси которой смонтированы скользящие опоры штанги — люнеты 13.

Устройство работает следующим об4 вазом.

Перед началом изготовления сваи штангу 2 приводят в верхнее положение относительно полой направляющей 1 и фиксируют это положение с помощью фиксаторов 7, упираемых в углубления на кольцевом выступе 12 штанги. Этому относительному положению штанги 2 и полой направляющей 1 соответствует плотный контакт нижней кромки направляющей 1 с верхней поверхностью рабочего органа 3, достигаемый тем, что нижняя кромка направляющей при этом входит в уплотнитель на верхней поверхности рабочего органа 3.

После этого открывают вентиль 11 и заглушку 9 и через загрузочный люк 8 загружают в полость направляющей 1 расчетное количество вяжущего в порошкообразном, комковатом, пастообразном или жидком состоянии. В качестве вяжущего могут быть использованы любые вещества, применяемые для

l закрепления грунтов: цемент, негаше-, ная известь, силикатные растворы, син1469025

55 тетические смолы и т.д. После загрузки вяжущего заглушку 9 и вентиль 11 закрывают и вертикальным статическим усилием погружают полую направляющую 1 в грунт так, чтобы рабочий орган 3 оказался на отметке нижнего торца изготавливаемой сваи, После этого вывинчивают фиксаторы 7, выводя их тем самым из контакта с кольцевым выступом 12, открывают вентиль 11, на патрубок 10 надевают напорный воздухопровод и подают по нему сжатый воздух от компрессора.

Давление сжатого воздуха поднимает направляющую 1 относительно штанги 2 вплоть до того момента, когда упорный подшипник 6 войдет в контакт с нижней поверхностью кольцевого выступа 12.При этом между нижней кромкой направляющей 1 и верхней поверхностью рабочего органа 3 образуется зазор, через который вяжущее начинает выдавливаться из полости направляющей 1 в грунт. Включают вращатель штанги 2, начиная тем самым перемешивать вяжущее с грунтом, и механизм извлечения направляющей 1 из грунта. При этом направляющая 1 постепенно извлекается из грунта одновременно с выдавливанием сжатым воздухом вяжущего в грунт и неремешиванием грунта с вяжущим рабочим органом 3. Скорость подъема направляющей 1 и интенсивность подачи вяжущего в грунт регулируют посредством изменения давления воздуха и усилия, прикладываемого к направляющей 1 от механизма его извлечения.

Когда полость направляющей 1 оказывается недостаточной для изготовления всей сваи, процесс извлечения направляющей прекращают, не допуская его опорожнения, затем открывают заглушку"9 и через загрузочный люк 8 в полость направляющей загружают дополнительное количество вяжущего, заглушку 9 закрывают, после чего продолжают процесс изготовления сваи, описанный выше, вплоть до достижения рабочим органом 3 проектной отметки головы изготавливаемой сваи.

Далее устройство перевозят на новую точку и процесс повторяется.

Устройство обеспечивает изготовление грунтоцементных свай под слоем воды в слабых грунтах с высоким водосодержанием — преимущественно в илах. Высокая прочность и коррозион

50 ная стойкость изготавливаемых свай обеспечиваются за счет введения в грунт закрепляющих веществ в порошкообразном или комковатом виде, т.е. беэ воды, которая в традиционно применяемых устройствах играет только технологическую роль, а прочность грунтоцемента при этом из-за избытка воды снижается.

Преимуществом предлагаемого устройства является воэможность использования закрепляющих веществ, быстро затвердевающих при контакте с водой, .поскольку до момента выдавливания их из полой направляющей в грунт закрепляющие вещества с водой не контактируют. Наряду с этим сохраняется возможность использования закрепляющих веществ в пастообразном и жидком состоянии, если это необходимо в конкретных инженерно-геологических условиях. В этих случаях каче-. ство изготавливаемых свай повышается, поскольку может быть использован, например, водоцементный раствор с пониженным водоцементным отношением или силикат".ый раствор повышенной концентрации. Положительный эффект достигается гри упрощении технолс гни и собственно устройства— вращатель здесь передает на штангу только вращающий момент и может быть выполнен в виде простейшего электропривода со скользящей по хвостовику штанги шестерней.

Отпадает необходимость в сальнике-вертлюге и приспособлениях для приготовления закрепляющего раствора, поскольку закрепляющее вещество загружается в полость направляющей навалом через загрузочный люк. Исключаются простои оборудования, неизбежные при традиционном способе из-за забивания трубопроводов и сопел комками вяжущего. Становится практически невозможным выход оборудования из строя из-за схватывания закрепляющего раствора внутри устройства при случайном прекращении его работы, например, вследствие прекращения подачи электроэнергии на стройплощадку.

Формула изобретения

Устройство для изготовления грунтоцементных свай под водой, включающее смонтированные на понтоне буро1469025 вую мачту с вращателем и полую направляющую с механизмом ее погружения и извлечения, соосно размещенную в полости направляющей штангу с рабочим 5 органом на конце, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения технологии производства работ и снижения трудозатрат, полая направляющая выполнена с поперечным сечением, имеющим в плане удлиненную по одной из.осей форму, а рабочий орган в плане соответствует поперечному сечению полой направляющей, имеет клиновидную форму нижней поверхности, при этом верхняя его поверхность снабжена уплотнителем.

1469025

Составитель О.Воронова

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор Н.Горват

Заказ 1325/30 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«« « Ф

« °

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,101