Устройство для погружения труб в грунт

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено, в основном, для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Устройство для погружения труб в грунт включает корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса. Дополнительно снабжено упругим элементом, установленным между корпусом и головной частью, а сопряжение головной части с корпусом выполнено с зазором. Технический результат состоит в повышении эффективности погружения труб при повышении ресурса устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области строительной техники и предназначено, в основном, для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известно импульсное пневматическое устройство для забивания труб (а.с. СССР №1036857, МПК E02F 5/18, опубл. в БИ №31 за 1983 г.), включающее корпус с ударником, воздухораспределительный механизм и сопряженную с корпусом головную часть. Ударный импульс, передаваемый ударником головной части устройства, проходя через корпус, передается на трубу и обеспечивает высокую эффективность погружения трубы. Недостатком устройства по а.с. №1036857 является то, что часть импульса при прохождении по корпусу расходуется на его деформацию. Кроме того, корпус известного устройства испытывает значительные растягивающие напряжения, обусловленные тем, что корпус закреплен к трубе хвостовой частью, а удар наносится по головной части. Это существенно снижает долговечность корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для погружения труб в грунт (патент РФ №2135692, МПК E02D 7/02, E02F 5/18, опубл. 27.08.1999), включающее корпус, размещенный в корпусе ударник и сопряженную с корпусом головную часть. При этом сопряжение головной части с корпусом выполнено с возможностью рассоединения в момент удара и последующего соединения посредством подтягивающего элемента.

Такое выполнение устройства обеспечивает снятие ударных нагрузок с корпуса и передачу ударного импульса непосредственно от головной части на трубу. При этом повышается эффективность погружения трубы и долговечность корпуса.

Недостатком устройства по патенту РФ №2135692 является возникновение в момент удара зазора между корпусом и головной частью. При этом происходит утечка сжатого воздуха из камеры холостого хода, что замедляет движение ударника на холостом ходу и, следовательно, снижает эффективность работы устройства.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности погружения труб при повышении ресурса устройства.

Поставленная задача решается тем, что устройство для погружения в грунт труб, включающее корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть и средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса дополнительно снабжено упругим элементом, установленным между корпусом и головной частью, а сопряжение головной части с корпусом выполнено с зазором.

Выполнение сопряжения головной части с корпусом с зазором обеспечивает снятие ударных нагрузок с корпуса, а установленный между корпусом и головной частью упругий элемент обеспечивает герметичность камеры холостого хода и одновременно гасит ударные нагрузки на корпус. При этом весь ударный импульс передается от головной части на забиваемую трубу, а движение ударника на холостом ходу не замедляется, что приводит к повышению эффективности погружения трубы. Одновременно с этим повышается ресурс устройства за счет того, что ударный импульс расходуется только на полезную работу и не нагружает корпус.

Для еще более надежной герметизации камеры холостого хода и снятия ударных нагрузок с корпуса целесообразно упругий элемент установить с предварительным поджатием.

Целесообразно средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса выполнить в виде тяг, замыкающих соединение головной части с корпусом. Это позволит сохранить высокую эффективность работы устройства при простой технологии его изготовления, что способствует решению поставленной технической задачи.

Целесообразно средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса выполнить в виде радиальной канавки на наружной поверхности корпуса, ответной ей радиальной канавки на внутренней поверхности головной части и подвижно установленных в образованной канавками дорожке качения шариков. Такое конструктивное исполнение обеспечит компактность устройства при сохранении высокой эффективности его работы, что также способствует решению поставленной технической задачи.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез устройства со средством ограничения перемещения головной части относительно корпуса в виде тяг, замыкающих соединение головной части с корпусом; на фиг.2 - продольный разрез устройства со средством ограничения перемещения головной части относительно корпуса в виде сферических выемок в корпусе и головной части и подвижно установленного в выемках шарика.

Устройство для погружения в грунт труб (фиг.1, фиг.2) включает головную часть 1, корпус 2, внутри которого установлен ударник 3, наносящий удары по головной части 1. Соединение головной части 1 с корпусом 2 выполнено с зазором, а перемещение головной части 1 относительно корпуса 2 ограничено средством 4. Между головной частью 1 и корпусом 2 установлен упругий элемент 5. Сжатый воздух к устройству подается по воздуховоду 6. Устройство головной частью 1 жестко присоединено к забиваемой трубе 7.

Средство 4 ограничения перемещения головной части 1 относительно корпуса 2 может быть выполнено в виде тяг 8, замыкающих соединение головной части 1 с корпусом 2 (фиг.1).

Возможно также выполнение средства 4 ограничения перемещения головной части 1 относительно корпуса 2 в виде радиальной канавки 9 на наружной поверхности корпуса 2, ответной ей радиальной канавки 10 на внутренней поверхности головной части 1 и подвижно установленных в образованной канавками дорожке качения шариков 11 (фиг.2).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Под действием сжатого воздуха, подаваемого по воздуховоду 6, ударник 3 совершает возвратно-поступательные перемещения в корпусе 2 и наносит удары по головной части 1 устройства, формируя в ней ударный импульс определенной амплитуды и длительности. Через головную часть 1 ударный импульс передается на торец забиваемой трубы 7, осуществляя погружение трубы 7 в грунт. Поскольку сопряжение головной части 1 и корпуса 2 выполнено с зазором, а между корпусом 2 и головной частью 1 установлен упругий элемент 5, ударный импульс не передается на корпус 2, а, проходя через головную часть 1, передается на забиваемую трубу 7, сохраняя свою амплитуду и длительность, что способствует эффективности погружения трубы и повышению ресурса корпуса 2. Средство 5 ограничивает перемещение головной части 1 относительно корпуса 2, предотвращая вылет головной части 1 из корпуса 2.

В случае выполнения средства 4 в виде тяг, перемещение головной части 1 относительно корпуса 2 ограничено длиной тяг 8.

В случае выполнения средства 4 в виде радиальной канавки 9 на наружной поверхности корпуса 2 ответной ей радиальной канавки 10 на внутренней поверхности головной части 1 и подвижно установленных в образованной канавками дорожке качения шариков 11, перемещение головной части 1 относительно корпуса 2 ограничено величиной зазора между стенками канавок 9 и 10 и наружной поверхностью шариков 11.

После нанесения удара по головной части 1 ударник 3 начинает движение в обратном направлении под действием давления в камере холостого хода 12. При этом благодаря упругому элементу 5 давление в камере холостого хода 12 остается таким же, как в момент нанесения удара, и движение ударника 3 в обратном направлении не замедляется.

Далее цикл работы устройства повторяется до погружения трубы 7 в грунт на заданную величину.

После погружения трубы 7 в грунт устройство переключают на режим реверса. Ударник начинает наносить удары по заднему торцу корпуса 2, осуществляя его перемещение в обратном направлении. За счет тяг 8 или шариков 11 в том же направлении происходит и движение головной части 1. При этом головная часть 1 высвобождается из трубы 7.

1. Устройство для погружения труб в грунт, включающее корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено упругим элементом, установленным между корпусом и головной частью, а сопряжение головной части с корпусом выполнено с зазором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругий элемент установлен с предварительным поджатием.

3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса выполнено в виде тяг, замыкающих соединение головной части с корпусом.

4. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса выполнено в виде радиальной канавки на наружной поверхности корпуса, ответной ей радиальной канавки на, внутренней поверхности головной части и подвижно установленных в образованной канавками дорожке качения шариков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и горного дела, а именно к электромагнитным устройствам для ударного бурения с использованием движущегося возвратно-поступательного ударного элемента.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам заглубления в грунт строительных конструкций. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к свайному копру. .

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано для погружения в грунт длинномерных гибких стержневых элементов, например арматурных стержней или труб.

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, и позволяет увеличить несущую способность сваи. .

Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано для забивки железобетонных свай, тяжелых металлических труб-свай в морское дно при возведении морских стационарных нефтяных льдоустойчивых платформ, в том числе и при подводных работах на больших морских глубинах или в качестве исполнительного элемента сверхмощных импульсных сейсмоисточников для невзрывных сейсморазведочных работ.

Изобретение относится к строительной промышленности, например, для забивки сверхтяжелых железобетонных и металлических свай-оболочек при строительстве льдоустойчивых стационарных платформ и, в том числе, в подводных условиях.

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано при забивке тяжелых металлических или железобетонных свай. .

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано при забивке тяжелых металлических или железобетонных свай. .

Изобретение относится к артиллерийским орудиям, предназначенным для застреливания свай. Артиллерийское двуствольное орудие состоит из несоединенных друг с другом стволов, расположенных вертикально к поверхности грунта. Поршень-забойник, предназначенный для застреливания свай в грунт из двуствольных артиллерийских орудий, включает цилиндрические поршни, вставляемые в каналы стволов и платформу-основание. Внутри монолитного поршня-забойника в составляющих его поршнях, вставляемых в каналы стволов, выполнен цилиндрический пустотелый канал, соединяющий заснарядные пространства стволов и проходящий по осям цилиндрических поршней и внутри платформы-основания, опирающейся на голову сваи. Изобретение позволяет уменьшить вращательное действие момента сил, возникающих в результате разности давлений пороховых газов в каналах стволов, на стволы, составляющие двуствольное строительное артиллерийское орудие. 1 ил.

Поршень-забойник предназначен для застреливания свай в грунт из многоствольных артиллерийских орудий, включает поршни, вставляемые в каналы стволов. Поршень-забойник выполнен составным, включающим два поршня, диаметром, равным калибру стволов, с нижними частями, выполненными в виде полусфер, свободно опирающихся на основание полусферической платформы, которая свободно опирается своей вершиной на голову сваи. Изобретение позволяет ликвидировать вращательное действие момента сил, возникающих в результате разности давлений пороховых газов в каналах стволов, на стволы, составляющие многоствольное строительное артиллерийское орудие. 2 ил.

Изобретение относится к строительным машинам, в частности к многоствольным артиллерийским системам, используемым для возведения легких фундаментов. Способ размещения артиллерийских орудий в многоствольной строительной артиллерийской системе состоит в том, что в многоствольную строительную артиллерийскую систему включаются пары орудий с одинаковыми техническими характеристиками и одинаковыми условиями заряжания в каждой паре, платформа поршня-забойника выполняется в виде круга, центр которого опирается на голову застреливаемого строительного элемента, ствольные поршни, вставленные верхней частью в стволы орудий каждой пары, опираются концами нижней части на противоположные концы диаметров платформы поршня-забойника. Изобретение позволяет устранять поворотные моменты строительного элемента относительно вертикальной оси застреливания строительного элемента в грунт из многоствольных строительных артиллерийских систем, состоящих из артиллерийских орудий с разными техническими характеристиками и условиями заряжания. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам ударного действия, в частности к отбойным молотам, молоткам, перфораторам, и может быть использовано в машиностроении, строительстве, горном деле и других отраслях промышленности. Устройство ударного действия содержит рабочий инструмент, корпус и боек, которые образуют камеры рабочего и обратного ходов, тормозную камеру, гидропневмоаккумулятор давления в напорной магистрали, распределитель, выполненный в виде гильзы и вращающегося золотника, сообщающий посредством окон и каналов одну из камер поочередно с напорной и сливной магистралями, шаговым двигателем, приводящим во вращение золотник, датчиками перемещения, отслеживающими положение бойка, и поворота золотника, а также электронный блок управления, формирующий на основе сигналов с датчиков по заданной программе, определяющей режим работы устройства, управляющее воздействие на шаговый двигатель для поворота золотника. Обеспечивается расширение технологических возможностей устройства и рациональное использование приводной мощности путем осуществления автоматического регулирования частоты и энергии ударов в зависимости от заданных параметров и режимов работы, создание импульсных нагрузок по заданному закону, исключения утечек по сопрягаемым поверхностям боек-корпус. 1 ил.

Изобретение относится к строительству двухпутных многорельсовых железных дорог эстакадного типа на сваях. Погружение свай, установка ригелей, укладка плит перекрытий и монтаж рельсового пути из рельсовых сборок производится одним револьверным агрегатом, состоящим из кузова на железнодорожном ходу и поворотной башни, с одной стороны которой расположено устройство для погружения свай, а на противоположной стороне расположен манипулятор с захватным устройством для монтажа ригелей, плит и рельсовых сборок. Совокупность свойств револьверного агрегата и многорельсовой дороги, транспортные средства для движения по которой имеют способность поперечного перемещения, позволяют осуществить строительство способом, при котором строительство следующего участка дороги производится от края уже построенного участка и только с него. В результате создается условие для строительства дороги в полностью автоматическом режиме, нет необходимости строительства вспомогательных дорог с их последующей рекультивацией. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к средствам механизации строительной отрасли, а также может быть использовано при изготовлении оснований и возведении свайных фундаментов. Устройство содержит магнитопровод (3) статора (2) в защитном кожухе (1) - вторичный элемент линейного электродвигателя с подвижным внутри ударным бойком (10) в виде стержня - его первичный элемент; датчик положения бойка в виде лазерной линейки (16). Магнитопровод содержит полые ферромагнитные шайбы (4) с витками катушки возбуждения (5) фаз многофазной цепи, образующие в сборе монтажные модули магнитопровода, катушки (5) которых уложены с чередующейся сменой местоположения фаз; обмотки катушки (5) питаются от источника переменного тока через преобразователь (18); боек (10) покрыт немагнитным материалом. В работе взаимосвязь подвижного бойка со встроенным блоком управления (19) осуществлена посредством преобразователя (18), регулирующего по его сигналу частоту и напряжение обмоток (5) на перемещение бойка (10) и прекращающего подачу управляющих сигналов по сигналу блока (19) от импульса лазерной линейки (16) на остановку бойка в верхнем положении. Обеспечивается упрощение, повышение энергетических показателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к машинам ударного действия, применяется при отбойке монолитов, в строительстве для разрушения устаревших фундаментов, при реконструкции зданий, при прокладке трубопроводов, а также в сейсморазведке как источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах. Машина содержит корпус и размещенный в нем ударник, образующие верхнюю и нижнюю камеры, вакуум-компрессор, расположенный в верхней части корпуса, соединенный с верхней камерой и содержащий по меньшей мере одну пару центробежных компрессионно-вакуумных механизмов, установленных встречно друг другу всасывающими отверстиями, соединенных с диском и имеющих общий канал через отверстие в этом диске, который образует камеры над и под диском в верхней части корпуса, причем камера над диском соединена с атмосферой, и отсекает упомянутую верхнюю камеру и камеру под диском от атмосферы, при этом упомянутые центробежные компрессионно-вакуумные механизмы электрически соединены с трехпозиционным переключателем, который электрически соединен с источником тока, ресивер, соединенный с верхней камерой, магнитный фиксатор для ударника, установленный в верхней камере, и рабочий инструмент, при этом нижняя камера соединена с атмосферой. Ресивер размещен в корпусе между верхней камерой и вакуум-компрессором и соединен с верхней камерой через отверстия центрирующего диска, отделяющего ресивер от верхней камеры, а с вакуум-компрессором - через отверстия в монтажном диске, отделяющем вакуум-компрессор от ресивера. Магнитный фиксатор для ударника соединен с регулятором, расположенным в ресивере и выполненным с возможностью изменения его длины. Обеспечивается возможность расширения энергии ударов и частоты, исключение потерь давления при перетечке из ресивера в верхнюю камеру, уменьшение габаритов машины в ширину, возможность работы в труднодоступных местах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено, в основном, для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Устройство для погружения труб в грунт включает корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, средство ограничения перемещения головной части относительно корпуса. Дополнительно снабжено упругим элементом, установленным между корпусом и головной частью, а сопряжение головной части с корпусом выполнено с зазором. Технический результат состоит в повышении эффективности погружения труб при повышении ресурса устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх