Поршень-забойник для застреливания свай в грунт

Изобретение относится к строительным машинам, в частности к артиллерийским орудиям, предназначенным для возведения легких фундаментов. Технический результат - уменьшение габаритов устройства, использование одной камеры для заряда независимо от массы застреливаемых свай. Поршень-забойник для застреливания свай в грунт включает полый корпус, выполненный в виде цилиндра, с открытой верхней и закрытой нижней частью. При этом камера для заряда расположена в полой верхней части корпуса. Нижняя полая часть корпуса снабжена набором монолитных цилиндров с диаметром миделевого сечения не более диаметра внутренней части корпуса для регулировки объема камеры для заряда. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к строительным машинам, в частности артиллерийским орудиям, предназначенным для возведения легких фундаментов.

Уровень техники

Известен способ погружения выстреливаемых анкеров в грунт, основанный на их застреливании [Соколов С.М., Гагин В.А., Трофимов В.Л. Технология закрепления трубопроводов выстреливаемыми анкерами // РНТС ВНИИОЭНГ. Сер. Нефтепромысловое строительство. 1976. № 9. 42 с.], когда анкер, выходя из канала ствола, подобно артиллерийскому снаряду, ударяется о грунт и после этого погружается в него. Решение основано на увеличении заглубления за счет увеличения дульной скорости анкера путем использования большой массы заряда. При этом первоначальная скорость проникания становится большой, что ведет к значительному увеличению силы сопротивления грунта и, как следствие, неэффективному использованию энергии порохового заряда и относительно малым конечным заглублениям. Варьировать величину заглубления за счет изменения массы анкера или способа застреливания нет возможности.

Известна установка для погружения выстреливаемых свай в грунт, когда свая движется в грунте, толкаемая пороховыми газами в стволе передающими усилия свае через монолитный поршень-забойник с «надетой» на него сменной камерой для помещения заряда, обеспечивающий изменение ее объема. Применяемый забойник состоит из трех частей: цилиндрической части, диаметр которой соответствует калибру орудия, наконечника, служащего для соединения со строительным элементом, и сменной камеры, во внутреннюю полость которой вкладывается заряд [Основы импульсной технологии устройства фундаментов / Бартоломей А.А., Григорьев В.Н., Омельчак И.М., Пенский О.Г. Пермь: Изд-во ПГТУ, 2002. 175 с.].

Однако данное техническое решение имеет большие габариты, не предусматривает уменьшение длины канала ствола и длины артиллерийского орудия за счет полного перенесения камеры орудия в поршень-забойник и изменения объема камеры без ее полной замены.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в уменьшении длины канала ствола, длины артиллерийского орудия и изменении объема камеры для варьирования максимального давления в канале ствола за счет оригинальной конструкции поршня-забойника.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как поршень-забойник включает корпус, выполненный в виде цилиндра, и отличительных, существенных признаков, таких как корпус выполнен полым с открытой верхней и закрытой нижней частью, при этом камера для заряда расположена в полой верхней части корпуса.

Согласно п.2 формулы изобретения для регулировки объема камеры для заряда нижняя полая часть корпуса поршня-забойника снабжена набором монолитных цилиндров с диаметром миделевого сечения не более диаметра внутренней части корпуса.

Технический результат, достигаемый вышеперечисленной совокупностью признаков, уменьшение габаритов устройства, использование одной камеры для заряда независимо от массы застреливаемых свай.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется следующим чертежом, где представлена схема поршня-забойника, размещенного в стволе строительного артиллерийского орудия.

Поршень-забойник для застреливания свай в грунт включает корпус 1, выполненный в виде цилиндра (фиг). Корпус 1 выполнен полым, с открытой верхней 2 и закрытой нижней 3 частью. Камера 4 для заряда 5 расположена в полой верхней части 2 корпуса 1. Нижняя полая часть 3 корпуса 1 снабжена набором сменных монолитных цилиндров 6 с диаметром (d) мидельного сечения не более диаметра (D) внутренней части корпуса 1 для регулировки объема камеры 4 для заряда 5.

Поршень-забойник нижней частью 3 упирается в сваю 7, стоящую на грунте 8, а верхней частью 2 вставляется в ствол орудия 9 (орудие на чертеже не показано).

Устройство работает следующим образом.

Поршень-забойник, представляющий из себя полый цилиндр 1, верхняя часть 2 которого открыта, а нижняя часть 3 является непроницаемой. В полый поршень-забойник 1 помещается заряд 5 и внутренняя часть полого поршня-забойника становится камерой 4 орудия 9. Верхней частью 2 поршень-забойник 1 вставляется в канал ствола орудия 9, а нижняя часть 3 упирается в застреливаемую сваю 7, стоящую на грунте 8. Благодаря поршню-забойнику 1 под давлением пороховых газов после воспламенения заряда свая 7 движется в грунте 8. Объем внутренней части полого поршня-забойника 1 меняется за счет добавления или удаления монолитных, например, из металла, цилиндров 6 с диаметром, меньшим или равным диаметру внутренней части полого поршня-забойника 1 у внутренней нижней части 3 полого поршня-забойника 1.

Регулировка объема полой части-камеры осуществляется за счет добавления или удаления монолитных цилиндров с диаметром, равным или меньшим внутреннего диаметра полого поршня-забойника, и помещаемых или извлекаемых у нижней части полого поршня-забойника. За счет изменяемого таким образом объема полой части-камеры можно варьировать максимальное давление в канале ствола.

1. Поршень-забойник для застреливания свай в грунта, включающий корпус, выполненный в виде цилиндра, отличающийся тем, что корпус выполнен полым с открытой верхней и закрытой нижней частью, при этом камера для заряда расположена в полой верхней части корпуса.

2. Поршень-забойник по п.1, отличающийся тем, что нижняя полая часть корпуса снабжена набором монолитных цилиндров с диаметром миделевого сечения не более диаметра внутренней части корпуса для регулировки объема камеры для заряда.