Устройство для уплотнения грунта

Союз СоветскинСоциалистическихРеслублии ИСАНИЕ ц К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ы)м, кл.Е 01 С 19/26 Е оа О ЗЮ 26 3 ЬеуддрстюныЯ квинтет СССР ао илаи изобретений н открытий(54) УСТРОЙ;ТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА Изобретение относится к технике для, уплотнения грунта и может быть использовано для производства работ в стесненных условиях строительных площадок - в траншеях, пазухах сооружений, при обрагных засыпках, а также при рассредоточенных малых объемах работ.Известно устройство для уплотнения грунта, содержащее шасси, на котором установлен приводной грунтоуплотняюший раочий орган, выполненный в виде наклонного к уплотняемой поверхности диска, смонтированного на валу привода посредством эксцентричной ступицы 1 1.Недостаток известного устройства заключается в невозможности получения плотной и прочной структуры грунта по всей толщине уплотняемого слоя, посколь ку рабочий орган имеет гладкую поверхность. 20 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для уплотнения грунта, включаюшее вертикальный вал, жестко соединен ный со ступицей, в которой наклонно к оси вала смонтирован шпиндель с установленным на его конце при помощи подшипников рабочим органом в виде конусообразного штампа с тупым углом при вершине 2Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности вследствие невозможности получить требуемую плотность и равномерную прочную структуру грунта по всей толщине уплотняемого слоя, поскольку конусообразный штамп вы олнен гладким. Известно, что формирование плотной и прочной структуры грунта возможно лишь при условии постепенного возрастания контактного давления до нормы плотности. При работе известного устройства возрастание контактных давлений и, следовательно, плотности грунта возмож но эа счет увеличения уплотняющей силы (что приводит к увеличению металлоемкости, энергоемкости и т. д.)либо за счет3 9736сокращения площади контакта (например,путем переналадки или замены рабочихорганов, что вызывает простои, снижаетпроизводительность),11 ель изобретения - повьппение аффективности уплотнения грунта за счет увеличения его плотности.Это достигается тем, что устройстводля уплотнения грунта, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со сту 16пицей, в которой наклонно к оси вертикального вала смонтирован шпиндель с установленным на его конце посредством подшипников рабочим органом в виде конусообразного штампа с тупым углом при вер шине, рабочая поверхность штампа выполнена ступенчатой, каждая ступень образована конической и цилиндрической поверх- .ностями, причем вершины конических поверхностей расположены на оси шпинделя, 26а цилиндрические поверхности - концентрично последней,На чертеже изображено предлагаемоеустройство, общий вид,Устройство для уплотнения грунта содержит вертикальный ввл 1, жестко соединенный со ступицей 2, в которой наклоннок оси ОА вертикального вала под угломАОВ смонтирован шпиндель 3 с установленным на его конце посредством подшил ников 4 рабочим органом 5 в виде кснусообразного штампа с тупым углом привершине в точке О. Контактирующая сгрунтом (рабочая) поверхность штампавыполнена ступенчатой, причем каждаяступень образована конической О , ф , си цилиндрической д , 6 , х поверхностями. Вершины конических поверхностей О,лежат на оси шпинделя ОВ, Пилиндрические поверхности расположены концен 46трично относительно оси шпинделя ОВ иимеют радиусы %1,Выполнение рабочей поверхности штампа ступенчатой позволяет выполнить указанное условие для получения плотной и прочной структуры грунта. При первых проходах (оборотах) штамп контактирует с еще рыхлым грунтом по всей своей рабочей поверхности. При перестановках рабочего органа с места на место (диспо- з 6 зициях) по уплотняемой поверхности плошадь койтакта уменьшается и контакт происходит уже не по всей площади штампа, а нв ступень ближе к его центру. Процесс увеличения контактных давлений кдет до тех пор, пока штамп не выйдет насвою последнюю, центральную ступень. При атом развивается максимальное контактное 87 4давление в соответствии с требуемой нормой плотности, Штамп своей центральнойступенью додавливает ту часть грунта,которая уже подготовлена для этого периферийными ступенями. Таким образом, благодаря именно ступенчатой поверхностиштампа происходит формирование уплотненных ядер грунта, его плотной и прочной структуры.Выполнение каждой ступени состоящейиз конической и цилиндрической поверхностей позволяет производить уплотнениегрунта с наименьшими сопротивлениямии Ьез разрыхления грунта как при вдавливании, так и при выглублении штампаиз "рунта,Расположение вершин конических поверхностей штампа нв оси шпинделя с выдерживанием одной и той же величинытупого угла при вершине позволяет получать горизонтальные уровни уплотненногогрунта без сдвига отдельных слоев в горизонтальных плоскостях, что способствует получению прочной и равномернойструктуры грунта,Концентричное расположение цилиндрических поверхностей относительно осишпинделя позволяет получить тупые углы при переходе со ступени на ступень,что делает возможным вдавливать и выглублять штамп с наименьшими сопротивлениями, избежать задержку и налипвниегрунта и этих переходах, сохранить стуценчвтую форму штампа.Устройство для уплотнения грунта работает следующим образом,В результате вращения вертикальноговала 1 от отдельного привода и приложения осевой нагрузки от механизма давления (нв чертеже не показаны) рабочийорган 5 совершает обкатку относительноточки О, производя уплотнение грунта способом укатки. При первых оборотах вертикального вала площадь укатки представляет собой круг с наибольшим радиусом, например Р, По мере укатки, при перестановках рабочего органа с места на место по уплотняемой поверхности, несущая способность грунта увеличивается, укатка происходит по кругу меньшего радиуса Ц 2., затем по кругу минимального радиуса К 4, Происходит как бы выглубление рабочего органа, Соответственно по мере укатки происходит увеличение контактных давлений и, следовательно, плотности грунта в направлении от периферии к центру, что способ"твует получению прочной, равномернойИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США % 2917979,кл. 94-45, 1959.2. Лозовой Д. А, и др, Сменное оборудование к экскаватору ЭО1 для уплотнения грунтов в труднодоступных местах.% 4, с. 22, 23. Формула изобретения 20 Устройство для уплотнения грунта, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, в которой наклонно 5 973687 6структуры грунта по всей толщине уплот- к оси вертикального вала смонтирован няемого слоя, шпиндель с установленным на его концеПредлагаемое устройство по сравнению посредством подшипников рабочим органом с известным позволяет увеличить плотность в виде конусообразного штампа с тупым гру;.та беэ увеличения уплотняющей силы З углом при вершине, о т л и ч в ю ш е еи без замены (переналадки) штампа, спо- с я тем, что, с целью повышения зффексобствует снижению металлоемкости, энер-. тивности уплотнения грунта за счет увегоемкости, повышению производительности. личения его плотности, рабочая поверхРеалиэация предлагаемого изобретения ность штампа выполнена ступенчатой, кажцелесообразна в качестве сменного навесц дая ступень образована конической и циного оборудования к малогабаритным трак- линдрнческой поверхностями, причем верторам, а также на базе ручного механиэи- шины конических поверхностей расположерованного инструмента, что значительно ны на оси шпинделя, а цилиндрические по- повысит уровень механизации и качества верхности - концентрично последней.работ, связанных с уплотнением грунтов ив стесненных условиях строительных площадок.Заказ 8628/ЗЗ Тираж 559 П одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель В, МатвеевРедактор . олесО. К есникова Техред Т. Маточка Ко ктор Л. БокшанРре