Система для вдавливания свай
Полезная модель относится к области строительства, в частности для вдавливания бетонных свай. Система содержит устройство для вдавливания свай, выполненное в виде сваевдавливающей машины, и механизм для перемещения машины, выполненный в виде двух и более модулей. Сваевдавливающая машина установлена с возможностью перемещения ее в продольном либо поперечном направлениях на одном из модулей. Кроме того, система дополнительно обеспечена кареткой, на которую устанавливается сваевдавливающая машина с возможностью перемещения ее в поперечном направлении. Заявленная система обеспечивает большую производительность и экономию энергозатрат.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в строительной технике для вдавливания бетонных (квадратных) свай преимущественно размером 450×450, 400×400, 350×350 мм и менее, круглых свай и труб, а также шпунтов всех видов при любых их длинах. Система может найти широкое применение для сооружения свайных фундаментов из железобетонных или буронабивных свай, защитных стенок, эстакад.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является сваевдавливающая машина, которая содержит механизм вдавливания и систему анкеровки (см. патент Украины №27634, опубликованный 15.09.2000 г., МПК 7 Е 02 D 7/20).
Система анкеровки содержит два продольных элемента - рейки, которые установлены вдоль направления вдавливания строительных конструкций и несут на себе опоры. Опоры установлены подвижно, с возможностью их передвижения вдоль реек в упорах. Упоры закреплены на верхних поверхностях реек. В нижних торцевых поверхностях опор выполнены отверстия, в которых установлены элементы соединения упоров с опорами - винты. Каждый упор выполнен в виде двух непрерывных, повернутых друг к другу консольных элементов, которые закреплены на рейках на некотором расстоянии друг от друга. Верхний конец винтов выполнен в виде разъемного винтового соединения, т.е. стержня с резьбой, на который накручена гайка. Опоры соединены между собой балкой. На опорах установлены приспособления, которые позволяют перемещать балку вдоль и поперек опор. К балке присоединен силовой механизм вдавливания в виде гидроцилиндра. Количество гидроцилиндров в силовом механизме зависит от вдавливающего усилия. Гидроцилиндр имеет возможность продольного
перемещения, а также фиксации на балке. Гидроцилиндр соединен трубопроводами с источником давления - насосной станцией, размещенной за пределами данного устройства.
Конструкция данной машины выбрана прототипом.
Прототип и заявляемая полезная модель совпадают в наличии общих признаков:
- устройство для вдавливания свай (в патенте Украины №27634 это механизм вдавливания, выполненный в виде гидроцилиндров);
- механизм для перемещения устройства для вдавливания свай (в патенте Украины №27634 это система анкеровки).
Однако, существенным недостатком известной машины является ограниченная площадь свайного поля, на котором она работает. Это приводит к необходимости ее частой переустановки, частичной разборке и переанкеровке, а при расположении вдавливающего механизма несимметрично относительно анкерных грузов, необходима их дополнительная переустановка в сторону меньшего плеча относительно центра вдавливания.
В основу полезной модели поставлена задача создать систему для вдавливания свай, в которой путем выполнения иным образом устройства для вдавливания свай и механизма для его перемещения, а также обеспечения системы дополнительными элементами и узлами, обеспечить повышение производительности и экономию энергозатрат за счет отсутствия необходимости перегрузки анкерных грузов.
Поставленная задача решена в системе для вдавливания свай, которая содержит устройство для вдавливания свай и механизм для перемещения данного устройства тем, что устройство для вдавливания свай выполнено в виде сваевдавливающей машины, а механизм для перемещения устройства для вдавливания свай выполнен в виде двух и более модулей, на которых установлена сваевдавливающая машина с возможностью ее горизонтального перемещения в продольном или поперечном направлении на одном из
модулей. При этом каждый модуль содержит две продольные балки-направляющие, которые соединены между собой поперечными перемычками. Кроме того, система содержит два гидроцилиндра, корпусы которых жестко соединены с рамой сваевдавливающей машины, а их штоки соединены с рамой модуля, а полости гидроцилиндров с помощью гибких трубопроводов соединены с управляющим золотником гидросистемы сваевдавливающей машины. Кроме того, система дополнительно снабжена поперечной кареткой, которая установлена на одном из модулей и на которой установлена сваевдавливающая машина с возможностью ее перемещения в продольном направлении вместе с машиной по модулю или в поперечном направлении по направляющим каретки.
Причинно-следственную связь между совокупностью заявленных признаков и достижением технического результата можно объяснить следующим.
Известны устройства (системы), позволяющие перемещать сваевдавливающий механизм по строительной площадке без снятия с него анкерных контргрузов - на колесном или гусеничном ходу. Недостатком таких устройств является невозможность их перемещения с большими массами контргрузов (более 80-100 т), неточность попадания на точку вдавливания, а также их собственная большая масса, которая затрудняет перевозку.
Известна сваевдавливающая машина, которую устанавливают на рельсовый ход для продольного перемещения. Для поперечного перемещения необходимо разгружать анкерные грузы и переустанавливать рельсовый ход (патент WU BONG GB 2291911, Е 02 D 1/20).
В отличие от известных решений предложенная система имеет оригинальную конструкцию механизма для перемещения устройства для вдавливания свай, которая позволяет использовать любую сваевдавливающую машину. Это обеспечивается не только благодаря модульному выполнению устройства для перемещения сваевдавливающей
машины, но и благодаря наличию гидроцилиндров, соединенных с рамой и гидросистемой сваевдавливающей машины, а также с рамой одного из модулей.
В конкретном примере реализации система содержит сваевдавливающую машину, на которую выдан патент Украины №42940. Возможны и другие варианты реализации системы.
Система для вдавливания свай изображена на чертежах, где:
фиг.1 - вид сбоку;
фиг.2 - вид спереди;
фиг.3 - вид системы с двумя модулями, расположенными в продольном направлении;
фиг.4 - вид системы с двумя модулями, расположенными параллельно;
фиг.5 - вид системы с двумя модулями, расположенными поперечно;
фиг.6 - вид системы с кареткой;
фиг.7 - пример схемы перемещения сваевдавливающей машины с применением каретки в поле действия модулей.
Система содержит сваевдавливающую машину 1, которая установлена на устройство для ее перемещения, выполненное в виде модулей 2, 3. Каждый модуль представляет собой рамную конструкцию, которая состоит из двух продольных балок-направляющих 4, соединенных между собой поперечными перемычками 5. Модули 2, 3 соединены между собой болтами, либо другими средствами (на чертеже не показано), причем модуль 3 можно присоединить к модулю 2 в любом варианте: в продольном направлении (фиг.3), параллельно (фиг.4) либо поперечно (фиг.5).
Для передвижения сваевдавливающей машины 1 по модулям 2, 3, система обеспечена двумя гидроцилиндрами 6. Корпус каждого гидроцилиндра 6 жестко соединен с рамой (отдельной позицией не показано) сваевдавливающей машины 1, при этом гидроцилиндры 6 могут быть присоединены к раме сваевдавливающей машины 1 с любой из четырех сторон. Штоки гидроцилиндров 6 через башмаки 7 соединены с корпусом
модуля 2 или модуля 3, в зависимости от того, на каком модуле установлена сваевдавливающая машина 1. Полости гидроцилиндров 6 с помощью гибких трубопроводов 8 соединены с управляющим золотником (на чертеже отдельной позицией не показано) гидросистемы сваевдавливающей машины 1.
Для уменьшения трения между рамой сваевдавливающей машины 1 и поверхностью модулей 2, 3 установлены проставки 9 из антифрикционного материала. Модули 2, 3 выполнены полностью идентичными и являются взаимозаменяемыми.
Для иллюстрации работы системы на чертеже (фиг.2) изображены анкерные контргрузы 10 и свая 13, которая подлежит вдавливанию. Система может быть обеспечена кареткой 11 и дополнительными гидроцилиндрами 12.
Работа системы происходит следующим образом.
Модуль 2 с помощью грузоподъемного крана устанавливается на строительную площадку таким образом, чтобы оси свайного ряда на плане свайного поля совпадали с осью А модуля 2. После этого на модуль 2 устанавливается сваевдавливающая машина 1. Далее устанавливают гидроцилиндры 6, корпусы которых соединяют с рамой сваевдавливающей машины 1, а штоки с помощью башмаков 7 соединяют с рамой модуля 2. Ось сваевдавливающей машины 1, при помощи гидроцилиндра 6, выводится на точку вдавливания. Если хода штока гидроцилиндра 6 недостаточно, осуществляется перехват на шаг переустановки башмаков 7.
С помощью грузоподъемного крана на платформу сваевдавливающей машины 1 с двух сторон симметрично кладут анкерные контргрузы 10, общая масса которых не меньше, чем усилие вдавливания сваи 13, либо превышает его.
Краном в захват сваевдавливающей машины 1 подается свая 13.
В рабочие гидроцилиндры сваевдавливающей машины 1 подается гидравлическая жидкость и происходит вдавливание сваи 13 в грунт до
необходимой отметки и с требуемым усилием вдавливания, которое контролируется тарированным манометром.
После вдавливания сваи 13 сваевдавливающая машина 1 перемещается на следующую позицию (точку вдавливания следующей сваи, которая находится на той же самой оси) гидроцилиндрами 6. Они могут толкать, либо тянуть сваевдавливающую машину 1 за счет подачи гидравлической жидкости в соответствующую полость гидроцилиндров 6. Когда гидроцилиндры 6 достигают края модуля 2, они могут быть переставлены на противоположную сторону сваевдавливающей машины 1.
Далее к модулю 2, в продолжение его оси, параллельно или поперечно, приставляется с помощью грузоподъемного крана модуль 3. После завершения вдавливания всех свай, которые находятся в поле действия модуля 2, сваевдавливающая машина 1 с помощью гидроцилиндров 6 переводится на модуль 3 либо на любой следующий модуль.
Сваевдавливающая машина 1 может также устанавливаться на каретку 11 (фиг.6), которая в свою очередь устанавливается поперечно оси модуля и перемещается по нему вдоль его оси вместе со сваевдавливающей машиной 1, так, как описано выше, с помощью гидроцилиндров 6. В то же время сваевдавливающая машина 1, при помощи двух дополнительных гидроцилиндров 12 (фиг.6), может перемещаться по каретке в направлении, поперечном оси модуля. Это дает возможность вдавливать сваи по всей площади между балками-направляющими 4 модуля, например, вдавливать два и более ряда свай, без разгрузки - загрузки контргрузов, что повышает производительность работ.
1. Система для вдавливания свай, содержащая устройство для вдавливания свай и механизм для перемещения данного устройства, отличающаяся тем, что устройство для вдавливания свай выполнено в виде сваевдавливающей машины, а механизм для перемещения устройства для вдавливания свай выполнен в виде двух и более модулей, на которых установлена сваевдавливающая машина с возможностью ее перемещения в продольном или поперечном направлениях на одном из модулей, при этом каждый модуль содержит две продольные балки-направляющие, которые соединены между собой поперечными перемычками, кроме того, система содержит два гидроцилиндра, корпусы которых жестко соединены с рамой сваевдавливающей машины, их штоки соединены с рамой модуля, а полости гидроцилиндров при помощи гибких трубопроводов соединены с управляющим золотником гидросистемы сваевдавливающей машины.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно обеспечена кареткой, на которой установлена сваевдавливающая машина с возможностью перемещения ее в поперечном направлении по направляющим каретки и в продольном направлении по модулю вместе с кареткой.
