Download to read offline
28832ip
- 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ(13) A4 (11) 28832 (51) E02D 7/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ (21) 2013/1455.1 (22) 30.10.2013 (45) 15.08.2014, бюл. №8 (72) Грузин Владимир Васильевич (KZ); Нураков Серик Нуракович (KZ); Жантлесов Жангабыл Хамитович (KZ); Грузин Андрей Васильевич (RU) (73) Акционерное общество "Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина" (56) SU 1767089 A1, E02D 7/10, 07.10.1992 (54) ГИДРОМОЛОТ ИМПУЛЬСНЫЙ ВДАВЛИВАЮЩИЙ (57) Изобретение относится к строительству, а именно к оборудованию для погружения вдавливанием в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов при усилении грунтовых оснований или устройстве фундаментов в условиях плотной городской застройки. Задачей изобретения является обеспечение погружения в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов вдавливанием с целью его применения для усиления грунтовых оснований или фундаментов вблизи существующих зданий и сооружений городской постройки. Задача решается за счет того, что поршень нижней торцевой поверхностью кинематически связан с толкателем передней буксы гидромолота, верхней торцевой поверхностью кинематически связан с наборной массой при-груза и выполнен с двумя поясками и кольцевой проточкой равной по длине сумме рабочего хода поршня и двух диаметров радиальных каналов рабочего цилиндра, а в нижнем крайнем исходном положении одновременно перекрывает своим нижним пояском напорный радиальный канал и переливной трубопровод. При этом масса пригруза регулируется в зависимости от массы погружаемого в грунт элемента, а управление золотником осуществляется за счет давления рабочей жидкости поступающей от напорной магистрали через радиальные каналы в корпусе рабочего цилиндра и управляющую магистраль в торцевую полость, образованную корпусом распределительного устройства и золотником, а напорный радиальный канал, переливной трубопровод и радиальный канал в корпусе распределительного устройства образуют при открытии золотника переливную магистраль, соединяющую взводящую полость гидромолота со сливной магистралью. Технический результат изобретения достигается созданием реактивного импульсного воздействия на погружаемый в грунт элемент от наборной массы гидромолота в момент достижения ею в процессе колебания нижнего крайнего положения. (19)KZ(13)A4(11)28832
- 2. 28832 2 Изобретение относится кстроительству, а именно к оборудованию для погружения вдавливанием в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов при усилении грунтовых оснований или устройстве фундаментов в условиях плотной городской застройки. Из существующего уровня техники известен свайный гидромолот, включающий ударную часть, оголовок, рабочий цилиндр с радиальными каналами, напорным и подводным каналом, размещенные в нем поршень со штоком, распределительное устройство в виде подпружиненного золотника с кольцевой проточкой, напорную и сливную магистрали (А.с. СССР №1479590, МПК Е02D 7/10, 1987). Недостатком известного устройства является только ударное погружение строительных элементов и конструкций в грунт, что не позволяет его применять для усиления грунтовых оснований вблизи зданий и сооружений существующей городской постройки. Наиболее близким аналогом изобретения является свайный гидромолот для забивки свай, шпунта или рабочих органов для устройства фундаментов, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с радиальными каналами, поршень с приливом, распределительное устройство в виде подпружиненного золотника с кольцевой проточкой, напорную и сливную магистрали, гидроаккумулятор, включенный в напорную магистраль, толкатель, кинематически взаимодействующий с торцевой плоскостью золотника управления и закрепленный на ударной части гидромолота (А.с. СССР №1767089, МПК Е02D 7/10, бюл. 37, 1992). Недостатком известного устройства является только ударное погружение строительных элементов и конструкций в грунт, что не позволяет его применять для усиления фундаментов зданий и сооружений вблизи существующей городской постройки. Задачей изобретения является обеспечение погружения в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов вдавливанием с целью его применения для усиления грунтовых оснований или фундаментов вблизи существующих зданий и сооружений городской постройки. Техническим результатом является создание реактивного импульсного воздействия на погружаемый в грунт элемент от массы гидромолота в момент достижения ею в процессе колебания нижнего крайнего положения. Сущность изобретения поясняется следующими рисунками: Фиг. - а - Общий вид гидромолота импульсного вдавливающего (исходное положение). Фиг. - б - Общий вид гидромолота импульсного вдавливающего (подготовительный этап). Фиг. - в - Общий вид гидромолота импульсного вдавливающего (рабочий ход). Гидромолот импульсный вдавливающий (см. фиг.) используется в качестве сменного навесного оборудования на копровые установки для погружения в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов 1 вдавливанием. Гидромолот импульсный вдавливающий состоит из рабочего цилиндра 2, поршня 3, наборной массы пригруза 4 гидромолота, корпуса 5 распредели- тельного устройства, золотника управления 6, напорной магистрали 7, гидроаккумулятора 8, сливной магистрали 9, обратного клапана 10, управляющей магистрали 11 и передней буксы гидромолота с толкателем 12. В рабочем цилиндре 2 выполнены с одинаковым диаметром радиальные каналы: напорный 13, переливной 14, соединяемый со сливной магистралью 9, управляющий 15 и переливной 16, соединяемый посредством управляющей магистрали 11с каналом 17 в торцевой полости корпуса 5 распределительного устройства. В исходном положении напорный радиальный канал 13 и управляющий 15 каналы в рабочем цилиндре 2 выполнены таким образом (см. фиг. - а), чтобы передний поясок поршня 3 перекрывал канал 13, а задний поясок - канал 15. Радиальные каналы 14 и 16 расположены в корпусе таким образом, чтобы в начальный момент работы гидромолота обеспечить их соединение с одновременным перекрытием канала 15 (см. фиг. - а). В процессе завершения взвода наборной массы пригруза 4 осуществляется соединение радиальных каналов 15 и 16 с одновременным закрытием канала 14 (см. фиг. - б). Поршень 3 выполнен с двумя поясками и кольцевой проточкой равной по длине сумме его рабочего хода и двух диаметров радиальных каналов 14 и 16. Поршень 3 своей нижней торцевой поверхностью кинематически связан с толкателем 12 передней буксы гидромолота и своей верхней торцевой поверхностью кинематически связан с наборной массой пригруза 4. В корпусе 5 распределительного устройства выполнены два радиальных канала 18 и 19, которые обеспечивают перелив рабочей жидкости в сливную магистраль 9. Через напорный радиальный канал 13, взводящую полость гидромолота рабочая жидкость по переливному трубопроводу 20 и проточку золотника управления 6 при его открытии поступает в радиальный канал 18 и далее в сливную магистраль 9. В процессе работы золотника управления 6 в его зазолотниковой полости скапливается рабочая жидкость, которая через обратный клапан 10 поступает в сливную магистраль 9. Канал управления 17 выполнен в торце корпуса 5 распределительного устройства и соединяет управляющую магистраль 11 с торцевой полостью золотника управления 6. Золотник управления 6 выполнен с кольцевой проточкой, обеспечивающей соединение переливного трубопровода 20 со сливной магистралью, и установлен подпружиненным пружиной 21, регулируемой винтом 22 усилие закрытия золотника, в корпусе 5 распределительного устройства. В напорную магистраль 7, соединяющую радиальные каналы 13 и 15, подключен гидроаккумулятор 8, обеспечивающий принудительное открытие золотника 6 совместным давлением рабочей жидкости из напорной магистрали 7 при соединении радиальных каналов 15 и 16 с управляющей магистралью 11 и каналом 17 в торцевой полости золотника 6.
- 3. 28832 3 Гидромолот импульсный вдавливающийдля погружения в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов 1 работает следующим образом (см. фиг. - а, б, в). Исходное положение. В исходном положении гидромолота импульсного вдавливающего (см. фиг. - а) в рабочем цилиндре 2 поршень 3 занимает нижнее крайнее положение, перекрывая напорный радиальный канал 13 своим нижним пояском, перекрывая радиальный канал 15 верхним пояском и соединяя через кольцевую проточку радиальные каналы 14 и 16. Золотник 6 под действием силы упругости, регулируемой винтом 22, пружины 21 занимает крайнее нижнее положение, перекрывая своим верхним пояском переливной трубопровод 20 и радиальный канал 18 в корпусе 5 распределительного устройства. Подготовительный этап. Для вдавливания в грунт сваи, шпунта, рабочего органа или штампа 1 гидромолот устанавливают в оголовок на погружаемый в грунт элемент 1, толкатель 12 передней буксы гидромолота перемещается вверх под действием силы тяжести гидромолота и толкает поршень 3 через кинематическую связь с его нижней торцевой поверхностью. Нижний поясок поршня 3 открывает радиальный напорный канал 13. Включают гидронасос привода (на рисунке не показан) и рабочая жидкость по напорной магистрали 7 через радиальный напорный канал 13 поступает во взводящую полость гидромолота, перемещая вверх поршень 3 и, кинематически связанную с ним, наборную массу пригруза 4 до разъединения радиальных каналов 14 и 16 и соединения радиальных каналов 15 и 16 (см. фиг. - б). Под действием давления рабочей жидкости поступающей из напорной магистрали 7 и энергии зарядки от гидроаккумулятора 8 рабочая жидкость по управляющей магистрали 11 через канал 17 поступает в торцевую полость, образованную корпусом 5 распределительного устройства и нижней торцевой частью золотника управления 6, воздействует на золотник 6 и перемещает его в верхнее крайнее положение, при этом пружина 21 управления золотником 6 сжимается, соединяя через проточку на золотнике 6 переливной трубопровод 20 и радиальный канал 18 для перелива рабочей жидкости из взводящей полости в сливную магистраль 9. Рабочий ход. Под действием силы тяжести наборной массы пригруза 4, кинематически воздействующего на поршень 3, происходит вытеснение рабочей жидкости из взводящей полости по переливному трубопроводу 20 через проточку в золотнике 6 и радиальный канал 18 в сливную магистраль 9. В конце рабочего ходя (см. фиг. - в) разъединяются радиальные каналы 15 и 16 в корпусе рабочего цилиндра 2 и соединяются 14 и 16. В этот момент под действием силы упругости пружины, регулируемой винтом 22, рабочая жидкость из торцевой полости золотника 6 через торцевой канал 17 по управляющей магистрали 11, через радиальный канал 16, проточку на поршне 3 и радиальный канал 14 вытесняется в сливную магистраль 9 и золотник 6 занимает первоначальное положение. При этом, не достигнув своей крайней нижней точки, поршень 3 с наборной массой пригруза 4 под скачкообразно нарастающим давлением во взводящей полости начинает ускоренное движение вверх, создавая тем самым реактивную силу вдавливания, которая воздействует через переднюю буксу гидромолота на сваю 1, погружая ее вдавливанием в грунт. Далее рабочий цикл гидромолота импульсного вдавливающего повторяется до момента погружения сваи, шпунта, рабочего органа или штампа 1 до проектной отметки. После завершении процесса погружения вдавливанием выключают гидронасос привода (на рисунке не показан) и снимают гидромолот с оголовка погруженного в грунт элемента. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидромолот импульсный вдавливающий для погружения вдавливанием в грунт свай, шпунта, рабочих органов или штампов при усилении грунтовых оснований или устройстве фундаментов в условиях плотной городской застройки, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с радиальными каналами, поршень с приливом, распределительное устройство в виде подпружиненного золотника с кольцевой проточкой, напорную и сливную магистрали, гидроаккумулятор, включенный в напорную магистраль, толкатель, кинематически взаимодействующий с торцевой плоскостью золотника управления и закрепленный на ударной части гидромолота, отличающийся тем, что поршень нижней торцевой поверхностью кинематически связан с толкателем передней буксы гидромолота, верхней торцевой поверхностью кинематически связан с наборной массой пригруза и выполнен с двумя поясками и кольцевой проточкой равной по длине сумме рабочего хода поршня и двух диаметров радиальных каналов рабочего цилиндра. 2. Гидромолот импульсный вдавливающий по п.1, отличающийся тем, что поршень в нижнем крайнем положении одновременно перекрывает своим нижним пояском напорный радиальный канал и переливной трубопровод. 3. Гидромолот импульсный вдавливающий по п.1, отличающийся тем, что масса пригруза регулируется в зависимости от массы погружаемого в грунт элемента. 4. Гидромолот импульсный вдавливающий по п.1, отличающийся тем, что напорный радиальный канал, переливной трубопровод и радиальный канал в корпусе распределительного устройства образуют, при открытии золотника через его кольцевую проточку, переливную магистраль, соединяющую взводящую полость со сливной магистралью.
- 4.