Вибропогружатель свай

(46) 07,02.93.Бюль 5 (76) Б,М,Рогачевский (56) Авторское свиде %1620539, кл. Е 02 ОАвторское свиде М 857352, кл. Е 02 О ельство СССР7/10, 1989.ельство СССР7/10, 1979. ЛЬ СВАЙоительство, может ойствах для погрудных труб и других обретения; вибролиндрический коркой и рабочей и ми, коаксиально усэлементах подвижком, наголовник, ь О ььф Изобретение относится к строительству и может быть использовано в устройствах для погружения в грунт свай, обсадных труб и других элементов,Известно устройство для погружения конструкций, включающее полый корпус, в котором размещены поршень со штоком и камерами, заполненными жидкой рабочей средой, в одной из них установлены электроды, подсоединенные к высоковольтному источнику питания, ограничительные упоры, наголовник,Наиболее близким решением к описываемому является вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем один из них - неподвижный установГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) ВИБРОПОГРУЖАТЕ 57) Использование; стр быть использовано в устр жения в грунт свай, обса элементов. Сущность из погружатель включает ци пус с шаботом, крыш циркуляционной камера тановленный на упругих ный плунжер с ударни смонтированный на шаботе, и возбудитель колебаний. Рабочая камера заполнена жидкостью,а возбудитель колебаний выполнен в виде двух электродов электроимпульсного разряда: неподвижного и подвижного, введенных внутрь рабочей камеры и соединенных с источником высокого напряжения, при этом неподвижный электрод установлен радиально в стенке корпуса, а подвижный электрод смонтирован на плунжере. Циркуляционная камера смонтирована на крышке и сообщена с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клапаном - для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры. 2 ил,лен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник.Недостатком известных устройств является недостаточная эффективность работы.Цель изобретения - повышение эффективности в работе.Поставленная цель достигается тем, что в вибропогружателе свай, включающем цилиндрический корпус с шаботом, крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в нем электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем одни из них - неподвижный установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник, другой электрод - подвижный смонтирован на плунжере, э корпус снабжен циркуля ционной камерой, заполненнойжидкостью, смонтированной на крышкекорпуса и сообщенной с рабочей камеройдвумя трубопроводами, один из которыхпредназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженныйклапаном, - для соединения верхней частирабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры.На фиг.1 изображен вибропогружательсвай в исходном положении; на фиг,2 - вибровозбудитель свай в момент удара ударника по наголовнику сваи,Вибропогружатель свай включает цилиндрический корпус 1 с шаботом 2, крышкой 3 и рабочей камерой 4, коаксиальноустановленный в корпусе 1 на упругих элементах 5, например пружинных амортизаторах, подвижный плунжер 6 суплотнительными манжетами 7 и ударником 208, пропущенным внутри шабота 2, наголовник 9 с крышкой 10, смонтированный нашаботе 2 и возбудитель колебаний, Наголовник 9 устанавливают на сваю 11 через.упругую прокладку 12. Рабочая камера 4 25заполнена жидкостью, например водой илитрансформаторным маслом, а возбудительколебаний выполнен в виде двух алекродов13 и 14 электроимпульсного разряда: неподвижного 13 и подвижного 14, введенных 30внутрь рабочей камеры 4 и соединенных систочником 15 высокого напряжения. Неподвижный электрод 13 установлен ради ально в стенке корпуса 1 и изолирован,Подвижный электрод 14 смонтирован на 35плунжере 6 на кронштейне 16 и имеет токоподвод 17 в виде спирали и изолированныйтоковвод 18, радиально установленный встенке корпуса 1, Вибропогружатель дополнительно снабжен циркуляционной камерой 19, заполненной жидкостью исмонтированной на крышке 3 корпуса 1, которая, во-первых. служит пригрузом карпуса 1, а во-вторых, предназначена дляобмена жидкости в циркуляционной камере 454, Последнее необходимо в связи с тем, чтопри высоковольтном электрическом разряде между электродами 13 и 14 происходитпотери ионов водорода, снижающие Электропрододность жидкости, Поэтому необходимо постоянно вести обмен жидкости врабочей камере 4 из резерва жидкости, находящейся в циркуляционной камере 19.Для этих целей циркуляционная камера 19сообщена с рабочей камерой 4 двумя трубопроводами 20 и 21 Первый трубопровод 20 соединяет выходной патрубок 22 нижней части рабочей камеры 4 и входной патрубок 23 верхней части циркуляционной камеры 19. При этом выходной патрубок 23 установлен так, что он освобождается только в конце хода плунжера 6, Второй трубопровод 21 снабжен обратным клапаном 24 и соединяет входной патрубок 25 верхней части рабочей камеры 4 и выходной патрубок 26 нижней части циркуляционной камеры 19. Обратный клапан 21 свободно пропускает поступающую жидкость из циркуляционной камеры 19 в рабочую камеру 4 и не пропускает жидкость в обратном направлении. Циркуляционная камера 19 в верхней части снабжена заправочным патрубком 27 и пробкой 28, Кроме того, для увеличения массы корпуса 1 и соответственно увеличения мощности ударного импульса ударника 8 на циркуляционной камере может быть установлена сверху пригрузочная плита 29. Для выполнения монтажных работ погружатель свай снабжен рым-болтом 30, который может устанавливаться в резьбовом гнезде сверху на циркуляционной камере 19, а в случае использования пригрузочной плиты 29 на последней, Монтаж циркуляционной камеры 19 и пригрузочной плиты 29 выполняют с помощью болтовых соединений,устройство работает следующим образом.Подготовленное к работе и заправленное жидкостью устройство краном или другим грузоподьемным механизмом устанавливают на сваю 11. В исходном положении (фиг,1) упругие элементы 5 разжаты, а плунжер 6 с ударником 8 находятся в верхнем положении, т,е, в приподнятом состоянии. В этом положении шабат 2 корпуса 1 опирается своим торцом на наголовник 9. В исходном положении подвижный электрод 14 располагается соосно и таким образом на минимальном расстоянии от неподвижного электрода 13, В этом положении выходной патрубок 22 не сообщается с рабочей камерой, так как перекрыт плунжером 6. При подаче высокого напряжения (2,510 кВ) различного потенциала от источника 15 высокого напряжения между подвижным электродом 14 и неподвижным электродом 13 происходит импульсный электрический разряд, В зоне разряда мгновенно повышается темпераура до 15000,20000 С, Жидкость в этот момент превращается в плазму, создавая так называемый кавитационный удар, в результате чего формируется гидравлическая ударная волна (300.500 кг/см ), распространяющаяся во все стороны от линии разряда со сверхзвуковой скоростью (1500 м/с). Также мгновенно жидкость приобретает свое первоначальное состояние. Обратный клапан 24 препятствует выбросу жидкости из рабочей камеры 4 через трубопровод 21 в цирку1794136 30 ляционную камеру, Основная энергия гидравлического удара передается плунжеру б и ударнику 8, Под действием ударной волны плунжер б получает ускорение и, преодолевая сопротивление упругих элементов 5, со. вместно с ударником 8 с большой скоростью устремляется вниз. при этом ударник 8 своим торцом наносит мощный удар через наголовник 9 и упругую прокладку 12 по свае 11 (фиг.2). При ударе свая 11 частично заглубляется в грунт. В конце рабочего хода плунжер 6 занимает нижнее положение и находится ниже выходного патрубка 22, При этом часть жидкости из рабочей камеры 4 через патрубок 22, трубопровод 20 и патрубок 23 вытесняется в циркуляционную камеру 19. При падении давления часть жидкости из циркуляционной камеры 19 через трубопровод 21 и обратный клапан 24 поступает в рабочую камеру 4, количество которой регулируется проходным сечением обратного клапана 24. Регулировку производят таким образом, чтобы количества циркулирующей жидкости по трубопроводам 20 Формула изобретения Вибропогружатель свай, включающий цилиндрический корпус с крышкой и заполненной жидкостью рабочей камерой с возбудителем колебаний в виде размещенных в ней электродов, соединенных с источником высокого напряжения, причем одни из них - неподв южный и установлен радиально в стенке корпуса, плунжер с ударником, смонтированный на упругих элементах, наголовник, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с и 21 были равны, т.е, количество вытесняемой жидкости было эквивалентно количеству поступающей жидкости, Падениедавления в рабочей камере 4 сопровождает 5 ся тем, что упругие элементы 5 возвращаютплунжер в верхнее исходное положение,при котором подвижный электрод 14 устанавливается соосно неподвижному электроду 13. При этом автоматически происходит10 повторный электрический разряд и процессмногократно повторяется в автоматическомрежиме до требуемого уровня заглублениясваи 11, После этого источник 15 высокогонапряжения отключают. После этого устрой 15 ство краном или другим грузоподьемныммеханизмом демонтируют и устанавливаютна другую сваю 11.Использование устройства позволитповысить эффективность его работы за счет20 увеличения энергии удара и ведения работв автоматическом режиме, При этом повышается скорость погружения свай в грунт, иследовательно, производительность такихработ,25 целью повышения эффективности в работе, другой электрод - подвижный, смонтирован на плунжере, а корпус снабжен циркуляционной камерой, заполненной жидкостью, смонтированной на крышке корпуса и сообщенной с рабочей камерой двумя трубопроводами, один из которых предназначен для соединения нижней части рабочей камеры и верхней части циркуляционной камеры, а другой, снабженный клапаном, для соединения верхней части рабочей камеры и нижней части циркуляционной камеры..Папп едактор а, 101 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Г оиэводствен аказ 527 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, Подписноеетениям и открытиям и ри ГКНТ СССР ская наб., 4/5