Устройство для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт

Устройство для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт относится к области строительной техники. Устройство содержит корпус с направляющими, в которых движется ударная масса, приводимая в движение силовым приводом на основе, что предпочтительно, гидравлической машины двухстороннего действия или пневматическим устройством, или виброустановкой с синхронизированными эксцентриковыми валами, или другими известными механическими устройствами и передающая ударный импульс через промежуточный элемент-амортизатор в виде полиуретанового блока, находящегося в верхней части наголовника и набивку в нижней части наголовника на оголовок стержневого или трубчатого элемента и амортизирующей прокладки из такого же материала между нижним корпусом устройства и наголовником. Использование амортизатора и амортизирующей прокладки на основе полиуретана позволяет управлять распределением напряжения ударного импульса, особенно тангенциальной составляющей на оголовки погружаемых элементов и смягчить величину реактивного момента на корпус устройства со стороны деформированных, в момент удара, грунта и погружаемых элементов и, соответственно, амплитуду изучаемых акустических колебаний от защитных кожухов и конструкции устройства во внешнюю среду.

Устройство для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт относится к области строительства. Уровень техники:

- аналогами устройства для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт являются авторские свидетельства 564413; 597825;

964128, пат. РФ 2123090; 2285088; 2134749, пат. Франции 1383263, в которых удар на погружаемый стержень или трубу передается от ударной массы через промежуточный элемент или столб (или прослойку) жидкости.

- прототипом устройства для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт является гидравлический молот марки МГЗШ(5Ш), выпускаемый ООО «Дженерал Хаммерс» пат. РФ 2209829.

Известный молот состоит из верхнего 5 и нижнего 6 корпусов, между которыми по направляющим штангам 7 движется ударная масса 8 с расположенным внутри нее силовым гидравлическим приводом 4 двухстороннего действия, нижний корпус 6 захватом 3 закреплен на цилиндрической части наголовника 11, между захватом 3 и кольцевым выступом наголовника 11 установлено амортизирующее резиновое кольцо 20, которое смягчает часть реактивного момента передаваемого от погружаемого в грунт элемента через наголовник 11 и набивку наголовника 22 на нижний корпус 6 и через штанги 7 на верхний корпус 5. Энергия движения вниз ударной массы 8 дополнительно разгоняемой штоком 17 от силового гидропривода производится плоским торцом ударной массы 8 по амортизатору 12 из твердых пород дерева, установленному в наголовнике 11 над стальной прокладкой 21, перекрывающей технологическое отверстие для демонтажа изношенных амортизатора 12 и набивки наголовника 22.

Недостатком прототипа является небольшой ресурс наборного амортизатора из древесины твердых пород, на практике его хватает на погружение 200 железобетонных элементов, после чего требуется демонтаж амортизатора, что требует времени и отражается на показателях производительности сваебойных работ.

Задача изобретения состоит в том, чтобы повысить ресурс амортизатора 12 и вместе с ним производительность сваебойных работ за счет увеличения продолжительности непрерывной работы устройства между циклами замены амортизатора наголовника используя физико-механические свойства полиуретана, а также вновь использовать бывшие в употреблении полиуретановые амортизаторы после среза изношенной верхней части и склеивания их в композитный блок.

Технический результат - предотвратить поломку оголовков стержневых и трубчатых элементов при передаче больших энергий удара, снизить максимумы реактивного момента передаваемого на элементы конструкции и корпуса устройства и излучения акустических волн в окружающую среду.

Сущность изобретения: в наголовник 11 устройства для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт устанавливают полиуретановый амортизатор 12 в виде цилиндрического блока с требуемым комплексом физико-механических характеристик, обеспечивающими рецептурой и технологией переработки, что составляет ноу-хау изготовителя.

Полиуретановые блоки наголовников и амортизационные кольца из материала НИЦ-ПУ5-Т были испытаны в составе гидромолота МГ5ш на ряде строящихся объектов в различных климатических зонах. При забивке более 1000 двенадцатиметровых железобетонных свай механического износа и деструкции материала амортизатора не наблюдалось. Отмечены уменьшение шума на 30-50% и лучшая сохранность оголовков свай. Срок службы полиуретановых амортизаторов значительно выше чем наборных из древесины твердых пород в составе наголовника гидромолота МГ5ш, а все вместе подтверждает заявленные положительные характеристики устройства, что позволяет сократить сроки сдачи свайных полей под монтаж строительных конструкций.

На практике подтверждена возможность использования композитных полиуретановых амортизаторов, полученных путем склеивания полиуретановым клеем бывших в употреблении моноблочных амортизаторов после среза дефектной верхней части на высоту 100-150 мм и установкой на это место недостающих по высоте полиуретановых дисков, вырезанных из не дефектных частей других бывших в употреблении полиуретановых амортизаторов. В зависимости от высоты композитного полиуретанового амортизатора количество дисков может изменяться в интервале от 2 до 6 штук. Ремонтные операции по восстановлению композитного амортизатора более 3-х раз нецелесообразны по критериям эффективности и надежности. Работоспособность склеенных композитных амортизаторов составила до 50% от ресурса нового моноблочного амортизатора при условии, что при выполнении ремонтных операций использовались оригинальные материалы и технология поставщика полиуретановых моноблоков.

Перечень фигур чертежа

1. Проушина

2. Кожух 3.Захват

4. Силовой привод

5. Корпус верхний

6. Корпус нижний

7. Штанга

8. Ударная масса

9. Нижняя опора

10. Труба

11. Наголовник

12. Амортизатор

13. Клин

14. Свая

15. Аккумулятор

16. Верхняя опора

17. Шток силового привода

18. Гайка крепления силового привода

19. Грузовая ось

20. Резиновый амортизатор

21. Стальная прокладка

22. Набивка наголовника

1. Устройство для погружения стержневых или трубчатых элементов в грунт, включающее корпус с направляющими, нижний фланец корпуса с помощью захвата установлен на наголовнике через амортизирующее кольцо, ударная масса расположена в направляющих и приводится в движение силовым приводом, причем наголовник с амортизатором установлены на торце стержневого или трубчатого элемента, погружаемого в грунт под действием импульса движущейся ударной массы, отличающееся тем, что блок амортизатора наголовника и амортизирующее кольцо выполнены из полиуретана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок амортизатора наголовника представляет собой склеенную конструкцию из полиуретановых дисков в виде блока числом от 2 до 6 штук, а минимальная толщина диска в блоке составляет 100-150 мм.