Установка для статического зондирования грунта

 

Использование: исследование грунтов при инженерных изысканиях в строительстве. Сущность: установка для статического зондирования грунта содержит установленные на транспортном средстве зонд с рабочими штангами, гидрозажим, механизм вдавливания, скребок в виде двух поворотных вокруг общей оси цапф, с размещенными в них эластичными элементами, гидросистему, гидрозахват и распределитель, через который гидрозахват соединен с гидросистемой, причем ось скребка закреплена на гидрозажиме.3 ил.

Изобретение относится к устройствам для исследования грунтов при инженерных изысканиях в строительстве.

Известна установка для статического зондирования грунта, содержащая транспортное средство, зонд с рабочей штангой, механизм вдавливания [1]. Рабочие штанги выполнены с винтовой нарезкой на наружной поверхности. Вдавливание осуществляется путем вращения вала, соединенного со штангой. После полного закручивания каждой штанги вал отсоединяют и к ранее закрученной присоединяют следующую штангу.

Недостатками данной установки являются сложность конструкции, обусловленная наличием винтовой нарезки на всей колонке закручиваемых штанг; низкая производительность из-за небольшой длины штанг и необходимости вследствие этого большого количества их скручивания и раскручивания в процессе вдавливания и извлечения зонда; низкая надежность из-за отсутствия очищающих устройств от налипания грунта для нарезки в процессе извлечения зонда.

Известна установка для статического зондирования грунта (установка HYSON-30Tf каталожный листок фирмы "A.p.v.d. Berg" Izerweg 4-Pob, 68-8440 AB Heerenveen-the Netherlands), содержащая транспортное средство, зонд с рабочими штангами, механизм вдавливания и гидросистему. Вдавливание зонда осуществляется посредством гидроцилиндров, при этом длина штанг равна рабочему ходу гидроцилиндров, имеющему относительно небольшую величину (1-1,5 м).

Недостатком данной установки также является низкая производительность из-за необходимости соединения и разъединения большого количества штанг в процессе работы.

Из известных установок для статического зондирования грунта наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка, содержащая транспортное средство, зонд с рабочими штангами, механизм вдавливания, гидрозажим, скребок, выполненный в виде двух вращающихся вокруг общей оси цапф с размещенными в них эластичными элементами, и гидросистему.

Данная конструкция установки позволяет повысить производительность труда по сравнению с аналогами. Это достигается тем, что рабочие штанги имеют большую длину ( 10 м), что позволяет снизить количество их скручиваний при работе. В транспортном положении штанги размещаются телескопически друг в друге и в мачте установки. При работе вдавливание производится гидроцилиндрами, на штоках которых установлен гидрозажим, охватывающий рабочую штангу. Вдавливание осуществляется ступенчато в пределах рабочего хода гидроцилиндров с последующим перехватом гидрозажимом рабочей штанги. После вдавливания зонда на глубину, соответствующую длине первой рабочей штанги, на нее посредством специальной разрезной гайки накручивается вторая штанга. При извлечении зонда для очистки рабочих штанг от налипшего грунта на раму установки крепится скребок, выполненный в виде двух вращающихся вокруг общей оси цапф с размещенными в них эластичными элементами. Кроме того, для избежания падения штанги с зондом в образовавшуюся при вдавливании скважину при перехвате гидрозажима штангу зажимают ручным ключом, который упирают в грунт или раму установки.

Недостаток установки - низкая производительность, обусловленная необходимостью монтажа и демонтажа на каждой точке зондирования скребка и применения ручных ключей для удержания рабочей штанги.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что установка для статического зондирования грунта, содержащая установленные на транспортном средстве зонд с рабочими штангами, механизм вдавливания, гидрозажим, скребок в виде двух поворотных вокруг общей оси цапф с размещенными в них эластичными элементами и гидросистему, снабжена гидравлическим захватом, соединенным через дополнительно введенный распределитель с гидросистемой, причем ось скребка закреплена на гидрозажиме.

На фиг.1 приведен общий вид установки; на фиг.2-3 - сечение А-А и Б-Б на фиг.1 соответственно.

Установка содержит транспортное средство 1, зонд 2 с рабочими штангами 3 и 4, механизм вдавливания 5, гидрозажим 6, на котором установлен скребок 7, гидравлический захват 8, закрепленный на мачте 9.

Рабочие штанги 3 и 4 размещаются телескопически друг в друге и в мачте 9. Скребок 7 выполнен в виде двух вращающихся вокруг оси 10 цапф 11, в которых размещены эластичные элементы 12. В закрытом состоянии цапфы 11 удерживаются фиксатором 13, при этом упругие элементы 12 обжимают рабочую штангу 4 (или 3). Скребок 7 крепится к гидрозажиму 6 посредством оси 10. Захват 8 состоит из корпуса 14, в котором на направляющих 15 подвижно установлены плашки 16 и 17, и плунжерного гидроцилиндра 18, гильза 19 которого соединена с направляющими 15, а шток 20 взаимодействует с плашкой 16. Между плашками 16 и 17 установлены пружины 21. Полость гидроцилиндра 18 через распределитель 22 гидролиниями нагнетания 23 и слива 24 соединена с гидростанцией 25. Распределитель 22 переключается в положения 26 и 27.

Установка для статического зондирования грунта работает следующим образом.

При вдавливании зонда 2 рабочая штанга 3 зажимается гидрозажимом 6, который перемещается при помощи механизма вдавливания 5. При холостом ходе механизма вдавливания 5 гидрозажим 6 разжимается. В процессе вдавливания зонда 2 фиксатор 13 разжимается и плашки 16 и 17 разводятся в стороны. После вдавливания зонда 2 на глубину, соответствующую длине рабочей штанги 3, к последней при помощи специальной разрезной гайки (на чертеже не показана) присоединяется следующая рабочая штанга 4.

При извлечении зонда плашки 16 и 17 замыкаются друг с другом посредством фиксатора 13. При этом в них устанавливаются упругие элементы 12, внутренний диаметр которых соответствует охватываемой штанге 3 или 4. При рабочем ходе механизма вдавливания 5 (вверх) гидрозажим 6 зажимается, а распределитель 22 находится в положении 26, которое обеспечивает разжатое состояние захвата 8. После достижения механизмом вдавливания 5 своего верхнего положения для предотвращения падения зонда 2 с рабочими штангами 3 (и 4) в скважину, образовавшуюся при вдавливании, захват 8 зажимается. Для этого распределитель 22 переключается в положение 27 и линия напора 23 соединяется с полостью гидроцилиндра 18. Плунжер 20 и гильза 19 гидроцилиндра 18, двигаясь в противоположных направлениях, перемещают плашки 16 и 17, которые обжимают рабочую штангу 3 или 4, обеспечивая ее надежное удержание на весу. После зажима рабочей штанги захватом 8 гидрозажим 6 отпускается и перемещается механизмом вдавливания 5 вниз. При этом происходит очистка наружной поверхности рабочей штанги 3 или 4 упругими элементами 12 от налипшего грунта, предотвращая его попадание в гидрозажим 6. После достижения механизмом вдавливания 5 своего нижнего положения гидрозажим 6 зажимается, после чего захват 8 разжимается. Для этого распределитель 22 переключается в положение 26, полость гидроцилиндра 18 соединяется с линией слива 24 и под воздействием пружин 21 плашки 16 и 17 раздвигаются. Цикл повторяется.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить производительность установки. Это достигается сведением к минимуму необходимых ручных операций при работе установки (закрытие плашек и замена упругих элементов), что значительно снижает время, затрачиваемое для отработки каждой точки зондирования. Применение гидравлического захвата совместно с установленным на гидрозажиме скребком позволит автоматизировать процесс извлечения зонда, что также приводит к повышению производительности установки.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТА, содержащая установленные на транспортном средстве зонд с рабочими штангами, гидрозажим, механизм вдавливания, скребок в виде двух поворотных вокруг общей оси цапф с размещенными в них эластичными элементами и гидросистему, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена гидрозахватом и распределителем, через который гидрозахват соединен с гидросистемой, причем ось скребка закреплена на гидрозажиме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3