Устройство для погружения трубы в грунт забиванием

 

Изобретение относится к горной и строительной технике и предназначено для забивания труб-кожухов в грунт. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет повышения его жесткости . На передней части ударного узла 1 размещают втулку 2 с радиальными передним и хвостовым выступами. Между последними устанавливают основной и дополнительный упругие элементы в виде изогнутых пластинчатых пружин 3 и 16 соог ветственно. Поджатие втулки 2 к трубе А обеспечивается приспособлением для регулирования жесткости упругого элемента за счет вращения резьбового штока 17 или подачи сжатого воздуха в силовую камеру, Поршень 9 перемещается и поджимает поужины 3, 16. Дополнительные кольцевые вкладыши обеспечивают возможность прокладки широкого сортамента труб по диаметру и толщине стенок. При включении ударного узла 1 втулка 2 перемешается з трубе 4 и хвостовой выступ опирается на торец трубы 4. Это обеспечивает мапую деформацию последней за счет центрирующего действия пружин 3 и 16. 9 з.п. ф-лы, 11 ил Л L- N-,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6И %ВЗЕЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (/)

3 О

Ы

Ql (д (21) 4447864/03 (22) 24.06.88 (46) 23.01.91. Бюл. N. 3 (71) Институт горного дела СО AH СССР (72) Х.Б.Ткач, Г.Г.Васильев, В.В.Червов, А,А.Кириллов и В.В.Трубинын (53) 621.643,2:624.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1097762, кл. Е 02 F 5/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1273459, кл, Е 02 F 5/18, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДТ1Я ПОГРУЖЕНИЯ ТРУБЫ В ГРУНТ ЗАБИВАНИЕМ (57) Изобретение относится к горной и строительной технике и предназначено для забивания труб-кожухов в грунт. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет повышения его жесткости. На передней части ударного узла 1

„„Я „„1622532 А1 размещают втулку 2 с радиальными передним и хвостовым выступами. Между последними устанавливают основной и дополнительный упругие элементы в виде изогнутых пластинчатых пружин 3 и 16 cootветственно. Поджатие втулки 2 к труба 4 обеспечивается приспособлением для регулирования жесткости упругого элемента за счет вращения резьбового штока 17 или подачи сжатого воздуха в силовую камеру.

Поршень 9 перемещается и поджимает поужины 3, 16. Дополнительные кольцевые вкладыши обеспечивают возмож;OcTb прокладки широкого сортамента труб по диаметру и толщине стенок, При включении ударного узла 1 втулка 2 перемсцГается в трубе 4 и хвостовой выступ опирается на торец трубы 4. Это обеспечивает малую деформацию последней за счет центрирующего действия пружин 3 и 16. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1622532

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть применено для забивания труб — кожухов при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, при забивании металлических свай и 5 т.д.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет повышения жесткости устройства для погружения трубы в грунт забиванием. 10

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — 9— варианты выполнения устройства; нэ фиг, 10 — сечение  — В на фиг. 9; на фиг, 11 — 15 сечение à — Г на фиг. 9, На переднюю часть ударного узла 1 монтируется втулка 2, которая снабжена упругим элементом — пружинами 3, выполненными в виде, kkG крайней мере, трех 20 лепестков, размещенных по окружности, например, со смещением на 120 . Наружный диа«летр пружин 3 несколько больше внутреннего диаглегра забиваемой трубы 4.

На втулке выполи,Hbl передний и хвостовой 25 радиальные выступы 5 и 6, между которыми смонтированы пружины 3. Диаметр хвостового радиального выступа 6 соответствует внешнему диаметру забиваемой трубы 4, Возможсн вариант исполнения втулки 2 с 30 углублениями на цилиндрической ее поверхности либо со ступенчатыми поперечными углублен 15IMI1 8 klB одном из выступов, например на передне л 5, смещенными по оси и в радиальном направлении, для уста- 35 новки одного из концов пружины 3. Устройство может содержать поршень 9 (фиг. 6), размещенный в силовой камере 10, образованной внешней цилиндрической поверхностью втулки 2 и гильзы 11, охватывающей 40 поршень 9, причем полость соединена с источником сжатого воздуха посредством магистрали 12 сжатого воздуха. Выступ 6 втулки 2 может быть снабжен кольцевым вкладышем 13, имеющим диаметр, соответ- 45 ствующий диаметру трубы 4 для взаимодействия с ней. Возможно использование одного(фиг 4) или нескольких дополнительных вкладышей 14 и 15. В последнем случае вкладыш 13 имеет наружный диаметр, соот- 50 ветствующий наружному диаметру забиваемой трубы <1, дополнительные вкладыши 14 и 15 имеют наружный диаметр меньше внутреннего диаметра забиваемой трубы 4. Возможно выполнение устройства с 55 дополнительным упругим элементом в виде пружин 16, установленных на втулке 2 аксиально пружинам 3 со смещением по окружности на 60 относительно последних.

Силовая камера 10 может быть расположена и между упругими элементами. В этом случае силовая камера 10 может быть выполнена в виде гильзы 11 с основным и дополнительным поршнями 9, каждый иэ которых размещен на втулке 2 с возможностью осевого перемещения и поджэтия соответствующих пружин 16 и 3. При расположении поршня 9 в задней части втулки 2 (фиг. 10) он может иметь резьбовой шток 17, размещенный в реэьбовом отверстии 18 втулки 2. Пружины 3 могут иметь поперечные выступы 19 кольцеобразной формы (фиг, 4) на наружной поверхности.

Эти выступы имеют треугольное продольное сечение. Образованный в сечении угол может быть острым и направлен в сторону передней части устройства.

Устройство работает следующим образом.

С торца эабиваемой трубы 4 устанавливают устройство, предназначенное для забивания трубы 4. При включении ударного узла 1 (подачей в него сжатого воздуха) создаются импульсы, направленные в сторону забиваемой трубы 4, в начальный момент необходимо поджимать устройство вперед, чтобы компенсировать силы отдачи, возникающие при работе ударного узла. Под действием ударного импульса устройство продвигается в трубе 4, при этом пружины

3 деформируются. Возникающая между контактирующими поверхностями трубы 4 и пружин 3 сила трения компенсирует силу отдачи, Устройство продвигается в трубе до тех пор, пока хвостовой радиальный выступ

6 упрется в торец трубы 4, Затем ударный импульс от ударного узла 1 через втулку 2 и радиальный выступ 6 передается на торец забиваемой трубы 4, что и предопределяет продвижение последней в грунте, Для демонтажа устройства из трубы 4 после завершения операции по забиванию ее в грунт необходимо изменить направление ударных импульсов, переключив режим работы ударного узла 1. Ударный импульс в режиме реверса направлен в обратную сторону, что приводит к извлечению устройства иэ трубы

4. При выполнении радиального выступа 6 втулки 2 составным обеспечивается универсальность устройства, т.е. можно, заменив один кольцевой вкладыш 14 с меньшим диаметром на другой с большим диаметром (фиг. 4). забивать трубы 4 различных диаметров. Если меняется внутренний диаметр трубы 4, например увеличена толщина стенки трубы 4, устанавливается дополнительный вкладыш 15(фиг. 4), который уменьшает расстояние между кольцевыми выступами 5 и 6. Это приводит к дополнительной деформации в радиальном направлении пружин 3, 1622532 что гарантирует возникновение силы трения по поверхности контакта устройства и трубы 4. Для увеличения диапазона диаметров забиваемых труб 4 втулка 2 выполняется с углублениями 7 на цилиндрической поверхности втулки 2 (фиг, 6) либо со ступенчатыми углублениями 8 (фиг. 7). Устанавливая концы пружин 3 в углубления 7 или 8, поднимают пружины 3 над втулкой 2, т.е, увеличивают диаметр устройства в сечении, где установлены пружины 3.

В случае использования варианта устройства, показанного на фиг. 6, можно использовать втулку 2, у которой диаметр по сечению, где пружины 3 имеют Màêcèмальный прогиб, меньше внутреннего диаметра забиваемой трубы 4. При этом устройство устанавливается внутрь трубы,4. Затем по магистрали 12 подается сжатый воздух в сиговую камеру 10, под действием которого поршень 9 смещается в осевом направлении, Максимально возможное смещение поршня 9 определяется длиной гильзы 11, Поршень 9 сжимает пружину 3, обеспечивая ее контакт с трубой 4, Г1ри этом возникает сила трения по поверхности контакта. удерживающая устройство в трубе 4. Попере ные выступы 19, имеющие в поперечно л сечении треугольную форму, обеспечивало более надежныи контакт торцовых поверхностей устройства и забиваемой трубы 4

При ударном импульсе, направленно 1 в сторону передней части трубы 4, происходит продвижение устройства вперед. Осгрые кромки поперечных выступов 19 3 пружины 3 сцепляются с внут рснней поверхностью трубы 4, и после прохождения ударного импульса расстояние между осгрыми кромками поперечных выступов 19 и торцом выступа 6 уменьшается, что приво- 4 дит к натяжению выступа 6 устройства к торцу забиваемой трубы 4. Чем лучше контакт устройства с торцом трубы 4, тем лучше передается ударный импульс or ударного узла 1 к забиваемои трубе 4. 4

При выполнении устройства с поршнем

9, соединенным со штоком 17, имеющим резьбу, можно регулировать силу прижи ла устройства к трубе 4, что достигается большим или меньшим закручиванием штока 17 5 в резьбу втулки 2. Такое регулирование исключdåò возникновение больших сил на пружинах 3, чем необходимо, что в конечном счете повышает долговечность конструкции. 5

При выполнении втулки 2 с двумя упругими элементами упрощается запуск устройства в трубу 4 и соединение между ними более надежно, особенно если используется труба 4, имеющая форму, отличную от окружности (это бывает при использовании в качестве кожухов при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций некондиционных труб либо бывших в употреблении).

5 Этот эффект особенно ощутим, если использовать устройство, у которого одна система пружин смещена по окружности относительно другой, так как в случае наличия на внутренней поверхности трубы 4 локально10 ro выгиба, куда попадает пружина 3, пружина 16 попадает на другое место, где она обеспечит требуемый контакт устройства с трубой 4.

В варианте устройства по фиг. 8 необхо15 димо сначала подать сжатый воздух в силовую камеру 10 по магистрали 12, а затем, после закрепления устройства в трубе подать сжатый воздух в ударный узел 1. Под действием ударного импульса, создаваемо20 го ударным узлом 1, устройство продвинется вперед и создаст гарантированный контакт ei о с торцовой поверхностью трубы 4.

Применение предлагаемого устройства для погружения трубы в грунт позволяет

25 повысить удобство при работе и одновременно исключить деформирование торца забиваемой трубы. срормула изобретения

1. Устройство для погружения трубы в 0 грунт забиванием, содержащее ударный узел, закрепленную в его переднеи части втулку для взаимодействия с торцо.л забивае лой трубы, на которой выполнены радиальные выступы и размещены упругие

5 элементы по окружности между радиальными выступами, и приспособление для регулирования жесткости упруго о элемента, о тл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения надежности p36orbl за счет повышения

0 его жесткости, каждый упругий элемент выполнен в ниде изогнутой пластинчатой пружиltы, установленной с возможностью взаимодейс вия средней частью с внутренней поверхностью трубы, а приспособление

5 для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде расположенных на внешней поверхности втулки углублений для размещения концов пружин.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е0 с я тем, что приспособление для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде кольцеoûõ вкладышей, установленных аксиально радиальному вbl ступу.

5 З.Устройствопоп.1,отличающеес я тем, что приспособление для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде поперечных ступенчатых углублений на одном из радиальных выступов.

1622532

4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что приспособление для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде углублений вдоль образующей поверхности втулки.

5. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что приспособление для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде силового поршня с резьбовым штоком, а втулка выполнена с резьбовым отверстием для размещения штока, при этом поршень размещен на втулке с возможностью осевого перемещения и поджатия пружин.

6, Устройство пои. 1, отл ич а ю щеес я тем, что приспособление для регулирования жесткости упругого элемента выполнено в виде гильзы, образующей с втулкой силовую камеру, и поршня, размещенного в последней с возможностью осевого перемещения и поджатия пружин, при этом полость силовой камеры сообщена с магистралью сжатого воздуха.

7, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно выполнено с дополнитель5 ным упругим элементом в виде пружин, при этом последний установлен на втулке аксиально основному упругому элементу.

8. Устройство по пп. 1 и 7, о т л и ч а ющ е е с я тем, что пружины дополнительного

10 упругого элемента смещены по окружности на 60 относительно пружин основного упругого элемента.

9, Устройство по пп. 1, 6, 7 и 8, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно выполнено с дополнитель15 ным поршнем для поджатия пружин дополнительного упругого элемента, а силовая камера размещена между упругими элементами.

10. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что пружины выполнены с попе20 речными выступами треугольного поперечного сечения на внешней поверхности.

1622532

1622532

Фиг.7

У 71709

1б22532

Г-,г

Составитель С, Робатень

Редактор С. Патрушева Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 95 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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