Устройство для уплотнения околосвайного грунта

 

Использование: уплотнение околосвайного грунта. Сущность: устройство содержит цилиндрический корпус, наковальню, установленную с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса, заглушку, концентрично расположенную корпусу оболочку. Оболочка выполнена из двух равных секций с образованием расширяющихся в верхней части секций щелей. Секции в нижней части соединены посредством нижней оси, а наковальня связана с секциями оболочки через верхнюю ось и тяги, имеющие фиксаторы их перемещения. Тяги установлены на верхней оси под углом с возможностью их поворота относительно нее. 2 ил.

Изобретение относится к строительной технике и может быть применено при возведении фундаментов зданий и сооружений различного назначения.

Известно устройство для уплотнения околосвайного грунта, включающее корпус, состоящий из ударной части и ствола в виде отверстия для сваи. Уплотнение грунта с помощью данного устройства производят путем его подъема и сбрасывания с высоты.

Недостатком такого устройства являются большие энергозатраты в процессе его работы, высокая трудоемкость работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является устройство для уплотнения околосвайного грунта, включающее цилиндрический корпус с отверстием для сваи и наковальню, установленную с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса.

Недостатком такого устройства являются низкая эффективность в процессе работы, связанная с большими энергозатратами как при погружении, так и извлечении устройства из грунта в связи с преодолением силы трения между стенками корпуса и грунтом, а также низкое качество скважины, приводящее к разрыхлению грунта в устье скважины при извлечении устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем снижения энергозатрат и повышение качества скважин.

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - нижняя часть устройства в рабочем положении.

Устройство состоит из корпуса 1 с прикрепленной к нему снизу по всей толщине его стенки заглушкой 2. Корпус разрезан вдоль на части 3 и 4 таким образом, что между ними образованы щели с зазорами 5 сверху. Снизу части 3 и 4 соединены между собой с помощью косынок 6 и нижней оси вращения 7. Сверху части 3 и 4 связаны общей верхней осью вращения 8, связанной, в свою очередь, с наковальней 9 и стенками корпуса 1 посредством тяг 10 и 11 с углом α между ними.

В стенках частей 3 и 4 корпуса 1 выполнены продольные направляющие 12 и 13 с целью возможности перемещения в них Т-образных хвостовиков тяг 10 и 11.

Продольные направляющие снабжены фиксаторами 14 и 15 хода тяг 10 и 11. Наковальня 9 имеет проушины 16, служащие для приложения силы при извлечении устройства.

Свая на фиг.2 обозначена позицией 17, а стенка скважины позицией 18.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 устанавливается над сваей 17 таким образом, чтобы он равномерно охватывал ее по периметру. Затем корпус 1 с заглушкой 2 погружается в грунт (например, с помощью дизель-молота). Наковальня 9 опирается при этом верхней частью на стенки корпуса 1, занимая самое низкое положение по отношению к нему (когда ее нижняя часть находится внутри корпуса 1). Верхняя ось вращения также занимает самое низкое положение относительно корпуса. Тяги 10 и 11 раздвинуты, угол α между ними достигает максимального значения, т. к. при этом, например, Т-образные хвостовики тяг упираются как в стенки корпуса, так и в фиксаторы 15. Части 3 и 4 корпуса при этом раздвинуты сверху так, что он представляет собой полый цилиндр, разрезанный вдоль с образованием щелей с зазорами 5 сверху. Система наковальня 9 - тяги 10 и 11 - верхняя 8 и нижняя 7 оси вращения обеспечивает жесткость цилиндрической конструкции корпуса 1 при погружении устройства в грунт.

При продвижении в грунт заглушки 2 перед ней образуется асимметричное грунтовое ядро, смещенное в сторону сваи, представляющее собой недеформируемое тело, при его взаимодействии с частицами грунта большая их часть отбрасывается в сторону сваи. Поэтому степень уплотнения грунта в области, прилегающей к свае в ее устье, повышена по сравнению с периферийной областью.

После погружения устройства на необходимую глубину производят его извлечение (под действием силы F). При этом происходит вертикальное перемещение вверх наковальни 9 с осью вращения 8 относительно корпуса 1. Угол α между тягами 10 и 11 уменьшается, т.к. одновременно с перемещением верхней оси вращения 8 вверх, например, Т-образные хвостовики перемещаются по направляющим 12 и 13 и упираются в верхние фиксаторы 14. При этом под действием горизонтальной составляющей силы F части корпуса смыкаются (щели с зазорами уменьшаются и исчезают), в результате чего он принимает форму, близкую к форме усеченного конуса с большим основанием снизу (равным его первоначальному диаметру). Диаметр верхнего основания конуса большего диаметра сваи, т. к. величина зазоров меньше разницы между диаметром отверстия для сваи и диаметром сваи, благодаря чему сомкнувшиеся части стенок корпуса при подъеме устройства отделены от стенки скважины 18 и не касаются стенки сваи 17.

Использование предлагаемого устройства позволяет значительно снизить энергозатраты в процессе его эксплуатации и улучшить качество околосвайных скважин.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ОКОЛОСВАЙНОГО ГРУНТА, включающее цилиндрический корпус, наковальню, установленную с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения качества уплотнения и снижения энергозатрат, оно снабжено заглушкой, концентрично расположенной корпусу оболочкой, выполненной по крайней мере из двух равных секций с образованием расширяющихся в верхней части секций щелей, причем секции в нижней части соединены посредством нижней оси, а наковальня связана с секциями оболочки через верхнюю ось и тяги, имеющие фиксаторы их перемещения, при этом заглушка установлена в нижней части корпуса и выполнена с внутренней поверхностью по форме усеченного конуса, диаметр меньшего основания которого равен наружному диаметру оболочки, а тяги установлены на верхней оси под углом с возможностью их поворота относительно нее.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2