Вальцовый уширитель

 

ИКАНИЕ

riir91 2942

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт . свид-ву (22) Заявлено 24.01.80 (21) 2875735:22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) Ч 1 „ з

Е 21 D 7/28

Гееудврственный кюмлтет (53) УДК 624 155.15 (088.8) Опмбликовано 15.03.82. Бюллетень № 10 по делам нэобрвтеннй и открытий

Дата опубликования описания 25.03.82

1 (72) Автор изобретения

d г

В. Н. Запара (71) Заявитель (54) ВАЛЬЦОВЫЛ У!ИИРИТЕЛЕэ

Изобретение относится к строительной технике по расширению скважин при сооружении набивных свай с уширенной пятой и может быть использовано в промышленном строительстве.

Известны механические уширители непрерывного действия, работающие по принципу выемки грунта за счет шнековой подачи (1).

Эти уширители имеют тот общий недостаток, что не обеспечивают уплотнения грунта по подошве уширенной полости, т. е. грунт остается в естественной структуре.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для образования скважин с вертикальным стволом и уширенной полостью, включающее корпус с приводом, шарнирно установленный на приводе конический валец и опорные выдвижные башмаки.

Это устройство предназначено как для проходки ствола скважины, так и образования уширенной полости путем уплотнения грунта за счет укатки вальцом (2).

Однако проходка ствола скважины в грунтах средней плотности ограничивается глубиной порядка 6 — 7 м.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей уширителя.

Указанная цель достигается тем, что уширитель, вклю-i rþrrrèé корпус с приво.,îм, шарнирно у тацовленный на приводе конический валец и опорные выдвижные башмаки, он снабже.». рых. :.нтелем и сбр".ñûâàòåëåм, шарнирно уст .íoB.rr Híûìè в корпусе на уровне конического вальца с возможностью поворота посредством гидроцилиндра, и кареткой с торцовым вальцом и разравнивателем, при зтам каретка установлена на торце корпуса с возможностью осевого перемещения и распора посредством дополнительных опорных выдвижных башмаков.

Уширитель снабжен ограждающим кожухом, прикрепленным к каретке и установленным в корпусе !о месту расположения рых20 лите тя

Вальцb! имеют резиновые бандажи.

На фиг. 1 изображен вальцовый уширитель в плоскости поворота конического вальца, общий вид; на фиг. 2 — To же, вид свер912942

26

ЭО

i li

4О

3 ху, на фиг. 3 — приводная часть В плоскости поворота поворотного вальца; на фиг. 4— сечение А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 4.

Штрихпунктирной линией изображено на чертежах возможное рабочее положение выдвижных и поворотных рабочих органов и узлов. Кроме того, на фиг. 1 штрихпунктирной линией изображен контур поверхности вращения, образуемой рыхлителем при их максимальном повороте, за счет условного врап,с; чя;оивоlнoи части

Ьа.п.:,.:..:,:-: уп .,Од:(.л: состоит из привода (фиг. . ), (ра персы 2 предназначенной подвески уширителя на тросе.

Привод содержит корпус 3, на котором под крышкой 4 смонтирован гидропривод 5.

Внутри корпуса 3 шарнирно укреплен поворотный валсц 6 своей осью, выполненной с консольной частью 7. Последняя шарнирно сочленена с тягой 8, шарнирно сочлененной со штоком гидроцилиндра 9, шарнирно укрепленного к корпусу 3. Поворотный валец

6 выполнен с резиновым бандажом !0 и расположен напротив окна 11 для выхода за пределы корпуса 3 при повороте. Корпус 3 выполнен с продольной вогнутостью 12 (фиг. 1) его цилиндрической поверхности, продолжающейся до его торцового обреза с образованием торцового окна 13 (фиг. 4).

В вогнутости 12 шарнирно укреплены рыхлитель !4 и сбрасыватель 15 (фиг. 1), причем шарниры их крепления расположены по гонцам вогнутости 12, а они сами сориентированы 0;. шарниров друг IIDoTHB друга.

Рыхлитель 14 и сбрасыватель 15 выполнены поворотными за счет гидропривода 5.

Рыхлитель 14 смонтирован с возможностью поворота в плоскости оси вращения приводной части (фиг. 2) и предназначен преимущественно для разработки и рыхления грунта в сводчатой части уширенной полости.

А плоскость поворота сбрасывателя 15 пересекается с касательной к поверхности вращения, образуемой им за счет вращения приводной части, под острым углом для возможности перемещения взрыхленного грунта в направлении к оси вращечия приводной части.

В торце корпуса 3 расположена каретка (фиг. 5). К корпусу 16 укреплен ограждающий кожух 17 (фиг. 4), располагаемый внутри корпуса 16 по месту и форме вогнутости 12, предназначенный для направления падения грунта, взрыхлясмогo ножевыми органами 14 и !5. На каретке смонтированы подпружиненные опорные выдвижные башмаки 17, наконечник 18, торцовый валец 19 и псдпружиненный разравниватель 20. TopUoâûé валец 19 расположен радиально и укреплен своей осью к кронштейну 21 корпуса 22 и к наконечнику 18. Валец 19 выполнен с резиновым бандажом 23. Разравниватель 18 смонтирован на кронштейне корпуса 22 посредством амортизатора.

Работает уширитель следующим образом.

Включают гидропривод 5, в результате чего выдвигается каретка вдоль оси уширителя, тем самым производя продольную раздвижку уширителя. Уширитель опускают в ствол скважины, предварительно пробуренный, посредством троса. Далее переходят на автоматический режим управления рабочими органами от гидропривода 5. 3атем перемещают опорные выдвижные башмаки 24 в радиальных направлениях, до опирания о стенку ствола скважины, и фиксируют тем самым корпус в скважине. Включается привод 1, а рыхлитель и сбрасыватель 14 и 15 начинают поворачиваться от гидропривода 5 с постоянной отрегулированной скоростью. При этом происходит срез стружки грунта заданной толгцины и его рыхление. Поскольку толщина стружки больше -азора между стенкой ствола скважины и цилиндрической поверхностью корпуса 3, взрыхленный грунт практически целиком сбрасывается через окно 13. В начальной стадии рь1хления грунт сбрасывается самостоятельно, за счет крутизны откоса, а далее elo сбрасывание и рыхление осу(цествляется преимущественно сбрасывателем 15.

По мере разработки грунта по месту полости, eio рыхления и сбрасывания, он попадает и подполостнук часть ствола скважины через полость, оконтуренную кожухом

17 и стенкой ствол=".с.кьажины. Далее грунт попадает под разравниватсль 20 и продавливается между ним и поверхностью укатки. В рсзульта-с грунт упорядочивается в слои, то..шина которого зависит от количества грунта, поступаюшего под разравниватель 20. Торцовый валец 19 накатывается на этот ". Ой и уплотняет его. По мере поступления взрыхленного грунта под разравHIIBBTEëü 20 каретка перемещается вверх.

Тем самым образовывается подушка из уплотненного грунта в cHGBBHIIII ствола скважины. Реакцию от укатки грунта торцовым вальцом 19 воспринимают башмаки 24, которые персдаю1 ее на стенку ствола скважины ;а счет сил трения. По окончании рабочего хода, рыхлитсль 14 и сбрасыватель 15 занимак1т исходное положение. Далее перемешают дополнительные опорные выдвижные башмаки 25 в радиальных направлениях и прижимают их к стенке ствола скважины.

Упираясь о стенку ствол"скважины,,башмаки 25 фиксируют каретку в скважине. К моменту возвращения рыхлитсля 14 и сбрасывателя 15 в исходlloi положение, валец 6 приближается боковой поверхностью бандажа 10 к повсрхнос ги (pl нта, Обработанной сбрасывателем 15. В результате дальнейшего поворота, валец 6 уплотняет грунт естественной структуры в основании уширенной ш1лости скважины путем укатки.

912942

При этом, резиновый бандаж 10, деформируясь, образует площадку контакта с укатываемой поверхностью грунта с увеличенным поперечным размером, что, как известно, увеличивает глубину уплотнения слоя. Эффективность уплотнения также зависит от степени связности, влажностного состояния грунта и др. факторов. Происходит постепенная деформация грунта с образованием, в результате уширенной полости и уплотненного грунтового слоя в ее основании. Причем, диаметр уплотненного слоя грунта всегда больше диаметра образуемой полости за счет боковой деформации грунта. Боковую деформацию грунта внутрь ствола скважины удерживают башмаки 25. Они же создают вторую (нижнюю) из двух опор уширителя (верхняя — башмаки 24), которые воспринимают реактивный отпор грунта при укатке его вальцом 6. По истечении заданного времени валец 6 возвращается в исходное положение.

Конструкция уширителя предусматривает возможность регулировки для конкретных грунтовых условий и может обусловить высокую надежность в эксплуатации и удобство в управлении.

Технико-экономическая эффективность вальцового уширителя заключается в следующем: образовании уширенной полости, достаточного диаметра, с уплотненным основанием, что обеспечивает увеличение несущей способности сваи по грунту, а, следовательно, обуславливает сокращение количества свай на сооружаемый объект или уменьшение их заглубления; сокращения энергозатрат; автоматическом управлении и сигнализации, обуславливаюших контроль качества, облегчающих эксплуатацию.

Формула изобретения

1. Вальцовый уширитель, включающий корпус с приводом, шарнирно установленный на приводе конический валец и опорные выдвижные башмаки, от гичающийся

1в тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен рыхлителем и сбрасывателем, шарнирно установленными в корпусе на уровне конического вальца с возможностью поворота посредством гид15 роцилиндра, и кареткой с торцовым вальцом и разравнивателем, при этом каретка установлена на торце корпуса с возможностью осевого перемещения и распора посредством дополнительных опорных выдвижных башмаков. ре 2. Уширитель по и. 1, отлич аюигийся тем. что он снабжен ограждающим кожухом, прикрепленным к каретке и установленным в корпусе по месту расположения рыхлителя.

3. Уширитель по п. 1, от,гичаюигийся тем, что вальцы имеют резиновые бандажи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 673702, кл. Е 02 D 17/148, 1,978.

2. Авторское свидетельство СССР № 327293, кл. E 02 D 5 44. 1969 (прототип) .

912942

1 7

21

Составитель, 1. Черепенкина

Редактор Н. Киштулинец Техред Л. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 1356/44 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4