Вибропогружатель свай

 

Использование: строительство, может быть использовано в устройствах для погружения в грунт свай, обсадных труб и других элементов. Сущность изобретения: вибропогружатель включает цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и рабочей и циркуляционной камерами, коаксиально установленный на упругих элементах подвижный плунжер с ударником, наголовник. смонтированный на шаботе, и возбудитель колебаний. Рабочая камера заполнена жидкостью.а возбудитель колебаний выполнен в виде двух электродов электроимпульсного разряда: неподвижного и подвижного, введенных внутрь рабочей камеры и соединенных с источником высокого напряжения, при этом неподвижный электрод установлен радиально в стенке корпуса, а подвижный электрод смонтирован на плунжере. Циркуляционная камера смонтирована на крышке и сообщена с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клапаном - для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры. 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)5 Е 02 D 7/10, 7/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4943126/33 (22) 06.06.91 (46) 07.02.93.Бюл.¹ 5 (76) Б,М,Рогачевский (56) Авторское свидетельство СССР

¹1620539, кл. Е 02 D 7/10, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 857352, кл. Е 02 О 7/10, 1979. (54) ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЬ СВАЙ (57) Использование; строительство, может быть использовано в устройствах для погружения в грунт свай, обсадных труб и других элементов. Сущность изобретения; вибропогружатель включает цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и рабочей и циркуляционной камерами, коаксиально установленный на упругих элементах подвижный плунжер с ударником, наголовник, Изобретение относится к строительству и может быть использовано в устройствах для погружения в грунт свай, обсадных труб и других элементов.

Известно устройство для погружения конструкций, включающее полый корпус, в котором размещены поршень со штоком и камерами, заполненными жидкой рабочей средой, в одной из них установлены электроды, подсоединенные к высоковольтному источнику питания, ограничительные упоры, наголовник.

Наиболее близким решением к описываемому является вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в . виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем один из них — неподвижный установ„„5LJ„„1794136 АЗ смонтированный на шаботе, и возбудитель колебаний. Рабочая камера заполнена жидкостью,а возбудитель колебаний выполнен в виде двух электродов электроимпульсного разряда: неподвижного и подвижного, введенных внутрь рабочей камеры и соединенных с источником высокого напряжения, при этом неподвижный электрод установлен радиально в стенке корпуса, а подвижный электрод смонтирован на плунжере.

Циркуляционная камера смонтирована на крышке и сообщена с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клэпаHoM — для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры. 2 ил, С: лен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник.

Недостатком известных устройств является недостаточная эффективность работы.

Цель изобретения — повышение эффективности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в вибропогружателе свай, включающем цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в нем электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем одни из них — неподвижный установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах. наголовник, другой электрод — подвижный смонтирован на плунжере, э корпус снабжен циркуля ционной камерой, заполненной

1794136 жидкостью, смонтированной на крышке корпуса и сообщенной с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клапаном, — для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры.

На фиг.1 изображен вибропогружатель свай в исходном положении; на фиг,2 — вибровозбудитель свай в момент удара ударника по наголовнику сваи.

Вибропогружатель свай включает цилиндрический корпус 1 с шаботом 2, крышкой 3 и рабочей камерой 4, коаксиально установленный в корпусе 1 на упругих элементах 5, например пружинных амортизаторах, подвижный плунжер 6 с уплотнительными манжетами 7 и ударником 20

8, пропущенным внутри шабота 2, наголовник 9 с крышкой 10, смонтированный на шаботе 2 и возбудитель колебаний, Наголовник 9 устанавливают на сваю 11 через упругую прокладку 12. Рабочая камера 4 заполнена жидкостью, например водой или трансформаторным маслом, а возбудитель колебаний выполнен в виде двух алек родов

13 и 14 электроимпульсного разряда; неподвижного 13 и подвижного 14, введенных 30 внутрь рабочей камеры 4 и соединенных с источником 15 высокого напряжения. Неподвижный электрод 13 установлен ради ально в стенке корпуса 1 и изолирован.

Подвижный электрод 14 смонтирован на 35 плунжере 6 на кронштейне 16 и имеет токоподвод 17 в виде спирали и изолированный токоввод 18, радиально установленный в стенке корпуса 1, Вибропогружатель дополнительно снабжен циркуляционной каме- 40 рой 19, заполненной жидкостью и смонтированной на крышке 3 корпуса 1, которая, во-первых. служит пригрузом корпуса 1, а во-вторых, предназначена для обмена жидкости в циркуляционной камере 45

4. Последнее необходимо в связи с тем, что при высоковольтном электрическом разряде между электродами 13 и 14 происходит потери ионов водорода, снижающие Электропроводность жидкости, Поэтому необхо- 50 димо постоянно вести обмен жидкости в рабочей камере 4 из резерва жидкости, находящейся в циркуляционной камере 19.

Для этих целей циркуляционная.камера 19 сообщена с рабочей камерой 4 двумя тру- 55 бопроводами 20 и 21.,Первый трубопровод

20 соединяет выходной патрубок 22 нижней части рабочей камеры 4 и входной патрубок

23 верхней части циркуляционной камеры i 9. При этом выходной патрубок 23 установлен так, что он освобождается только B KoHце хода плунжера 6. Второй трубопровод 21 снабжен обратным клапаном 24 и соединяет входной патрубок 25 верхней части рабочей камеры 4 и выходной патрубок 26 нижней части циркуляционной камеры 19.

Обратный клапан 21 свободно пропускает поступающую жидкость из циркуляционной камеры 19 в рабочую камеру 4 и не пропускает жидкость в обратном направлении.

Циркуляционная камера 19 в верхней части снабжена заправочным патрубком 27 и пробкой 28, Кроме того, для увеличения массы корпуса 1 и соответственно увеличения мощности ударного импульса ударника 8 на циркуляционной камере может быть установлена сверху пригрузочная плита 29. Для выполнения монтажных работ погружатель свай снабжен рым-болтом 30, который может устанавливаться в резьбовом гнезде сверху на циркуляционной камере 19, а в случае использования пригрузочной плиты

29 на последней, Монтаж циркуляционной камеры 19 и пригрузочной плиты 29 выполняют с помощью болтовых соединений, устройство работает следующим образом.

Подготовленное к работе и заправленное жидкостью устройство краном или другим грузоподьемным механизмом устанавливают на сваю 11. В исходном положении (фиг,1) упругие элементы 5 разжаты, а плунжер 6 с ударником 8 находятся в верхнем положении, т.е. в приподнятом состоянии. В этом положении шабат 2 корпуса

1 опирается своим торцом на наголовник 9.

В исходном положении подвижный электрод 14 располагается соосно и таким образом на минимальном расстоянии от неподвижного электрода 13, В этом положении выходной патрубок 22 не сообщается с рабочей камерой, так как перекрыт плунжером 6. При подаче высокого напряжения (2,5...10 кВ) различного потенциала от источника 15 высокого напряжения между подвижным электродом 14 и неподвижным электродом 13 происходит импульсный электрический разряд, В зоне разряда мгновенно повышается темпера ура до

15000„,20000oС, Жидкость в этот момент превращается в плазму, создавая так называемый кавитационный удар, в результате чего формируется гидравлическая ударная волна (300.„500 кг/см ), распространяющаяся во все стороны от линии разряда со сверхзвуковой скоростью (1500 м/с). Также мгновенно жидкость приобретает свое первоначальное состояние. Обратный клапан

24 препятствует выбросу жидкости из рабочей камеры 4 через трубопровод 21 в цирку1794136

30 ляционную камеру, Основная энергия гидравлического удара передается плунжеру 6 и ударнику 8, Под действием ударной волны плунжер 6 получает ускорение и, преодолевая сопротивление упругих элементов 5, со. вместно с ударником 8 с большой скоростью устремляется вниз. при этом ударник 8 своим торцом наносит мощный удар через наголовник 9 и упругую прокладку 12 по свае 11 (фиг.2). При ударе свая 11 частично заглубляется в грунт. В конце рабочего хода плунжер 6 занимает нижнее положение и находится ниже выходного патрубка

22, При этом часть жидкости из рабочей камеры 4 через патрубок 22, трубопровод 20 и патрубок 23 вытесняется в циркуляционную камеру 19. При падении давления часть жидкости из циркуляционной камеры 19 через трубопровод 21 и обратный клапан 24 поступает в рабочую камеру 4, количество которой регулируется проходным сечением обратного клапана 24. Регулировку производят таким образом, чтобы количества циркулирующей жидкости по трубопроводам 20

Формула изобретения

Вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем одни из них — неподв южный и установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник, отличающийся тем, что, с и 21 были равны, т.е, количество вытесняемой жидкости было эквивалентно количеству поступающей жидкости. Падение давления в рабочей камере 4 сопровождает5 ся тем, что упругие элементы 5 возвращают плунжер в верхнее исходное положение, при котором подвижный электрод 14 устанавливается соосно неподвижному электроду 13. При этом автоматически происходит

10 повторный электрический разряд и процесс многократно повторяется в автоматическом режиме до требуемого уровня заглубления сваи 11, После этого источник 15 высокого напряжения отключают. После этого устрой15 ство краном или другим грузоподьемным механизмом демонтируют и устанавливают на другую сваю 11.

Использование устройства позволит повысить эффективность его работы за счет

20 увеличения энергии удара и ведения работ в автоматическом режиме. При этом повышается скорость погружения свай в грунт, и следовательно, производительность таких работ.

25 целью повышения эффективности в работе, другой электрод — подвижный, смонтирован на плунжере, а корпус снабжен циркуляционной камерой, заполненной жидкостью, смонтированной на крышке корпуса и сообщенной с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клапаном, для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры.

3790<36

1794136 гУ

23

20 ф

Составитель Н,Заболоцкая

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

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

Заказ 527 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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