Устройство для вытрамбовывания котлованов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) 51) Е 02 3 3/046 ение ССР9 доерисад СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫТРАМБОВЫВАНИЯ КОТЛОВАНОВ, содержащее базовую машину со стрелой, вертикальную направляющую штангу, шарнирно соединенную со стрелой, тоамбовку в виде усеченного конуса с вертикальным центральным отверстием, установлен- ную меньшим основанием книзу и с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющей штанги, и передающую плиту, установленную под трамбовкой, о т л и ч а - ю щ е е с, я тем, что, с целью повышения эффективности возведения фун,даментов в вытрамбованных котлованах путем снижения энергоемкости извлечения трамбовки из грунта,трамбовка выполнена с цилиндрической открытой снизу полостью, ограничен-. ной передаощей плитой, которая имеет жестко соединенный с ней цилиндр, и снабжена опорно-поворотными плитами, размещенными в полости цилиндра, и пружинами сжатия, установленными между плитами, причем в стенке цилиндра выполнены наклонные прорези с вертикальными участками ,по концам каждой из них, и размещенными в них радиальными пальцами, смонтированными в стенке трамбовки, а по боковой наружной поверхности трамбовка имеет продольные лопасти, нижняя кромка которых расположена ниже основания трамбовки на величину уу осадки пружин и толщину передающей плиты, при этом ширину лопастей определяют по формулеаее ф м езпАаширина лопасти, м- безразмерный коэффициентпринимаемый равным от 23 в зависимости от характтик грнта;Е - величина кольцевого зазорДмежду передающей плитой иосновапием трамбовки, м;Ы - угол наклона боковой повености трамбовки к вертикаУказанная цель достигается тем, что в устройстве для вьтрамбовынания котлованов, содержащем базовую машину со стрелой, вертикальную направляющую штангу, шарнирно соединен 55 1139Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам дляобразования котлованов без выемкигрунта под фундаменты зданий и сооружений. 5Известно устройство для вытрамбо 1 вывания котлована, в котором трамбовка выполнена с вертикальнымотверстием, предназначенным дляустранегия воздупной подушки и лик- Овидации сил сцепления грунта поднизом трамбовки,Это позволяет несколько увеличить размеры трамбовки, однако попадание в отверстие грунта снижает 5эффект уплотнения основания. Крометого, вертикальное отверстие не .уменьшает сил сцепления грунта побоковым стенкам трамбовки,Наиболее близким к предлагаемо Ому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для вытрамбовывания котлованов, содержащее базовую машину сострелой, вертикальную направляющую 25штангу, шарнирно соединеггную сострелой, трамбовку в виде усеченного конуса. с вертикальным центральным отверстием, установленную меньшим основанием книзу и с возможностью возвратно-поступательногоперемещения вдоль направляющей штанги, и передающую плиту, установленную под трамбовкой3.Недостатком устройства является35его малая эффективность, так как ононе обеспечивает устранения сил сцепления по боковым поверхностям трамбовки и лишь частично устраняетэти силы под нижней ее частью. Всвязи с этим для работы даже с лег.кими трамбовками массой 5-6 ттребуютея краны или экскаваторы,грузоподъемностью порядка 20 т, чтозначительно увеличивает энергоемкость и стоимость возведения фун" .даментов в вытрамбованных котлова-нах,гЦель изобретения - повьппениеэффективности возведения фундамен 50тов в вытрамбованных котлованахпутем снижения энергоемкости извлечения трамбовки из грунта.,798 гную со стрелой, трамбовку в виде усеченного конуса с вертикальнымцентральным отверстием, установленную меньшим основанием книзу и с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющей штанги, и передающую плиту, установленную под трамбовкой, трамбовка выполнена с цилиндрической открытой снизу полостью, ограниченной передающей плитой, которая имеет жестко соединенный с ней цилиндр, и снабжена опорно-поворотными плитами, размещенными в полости цилиндра, и пружинами сжатия, установленными между плитами, причем в стенке цилиндра выполнены наклонные прорези с вертикальными участками по концам каждой из них и размещенными в них радиальными пальцами, смонтированными в стенке трамбовки, а по боковой наружной поверхности трамбовка имеет ггродольные лопасти, нижняя кромка которых расположена ниже основания трамбовки на величину осадкипружин и толцину передающей плиты, при этом ширину лопастей определяют по формуле с=ез 1 и с,где с - нирина лопасти, м;- безразмерный коэффициент,принимаемый равным от 2 до 3в зависимости от характеристик грунта;е - величина кольцевого зазорамежду передающей плитой иоснованием трамбовки, м;с - угол наклона боковой поверхности трамбовки к вертикали,град.На фиг. 1 изображено устройство для вытрамбовывания котлованов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, в начале удара трамбовки; на фиг, 3 - то же, в конце удара; на фнг.4 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 5 - расчетная схема для определения параметров пружин сжатия.Устройство для вытрамбовывания котлованов (фиг. 1) содержит базовую машину 1 со стрелой 2, вертикальную направляющую штангу 3, шарнирно соединенную со стрелой, трамбовку 4 в виде усеченного конуса с отверстиями 5, причем с одним вертикальным центральным 6 (фиг, 2 и 3), передаю 1 щую плиту 7, выполненную, например,,в виде круга с центральным отверс-тием, и продольные лопасти 8, закрепленные с наружной стороны трамбовки 4.В нижней части трамбовки 4 выполнена круглая вертикальная открытаяснизу цилиндрическая полость 9, сторцом которой при помощи оси 10,соединена через шаровые опоры 11,опорно-поворотная перфорированнаяплита 12, а кней через пружину 13сжатия прикреплена промежуточнаяопорно-поворотная плита 14, соединенная через шаровые опоры 15 с передающей плитой 7 с возможностьюповорота вокруг оси 16. Передающаяплита 7 установлена с таким расчетом, что между ней и основаниемтрамбовки 4 имеется кольцевой зазор17, равный величине осадки пружин13, при,этом диаметр передающей плиты 7 больше диаметра цилиндрической полости 9. Для осуществленияповорота передающей плиты 7 вокругоси 16 на ней коаксиально цилиндри;,ческой полости 9 установлен цилиндр.,18 с наклонными прорезями 19, заканчивающимися с обеих сторон вертикальными участками. В эти прорезивставлены с возможностью свободногов них перемещения радиальнье пальцы20, закрепленные на стенках цилиндрической полости 9 трамбовки 4.Для создания нормальных условийработы пружин 13 необходимо обеспе-.чить, чтобы нри повороте однойиз35плит 12 и 14, например нижней 14,одновременно, синхронно с ней, поворачивалась бы и другая, верхняя,плита 12. С этой целью каждая пружина13 помимо внутреннего направляющего,стержня 21 имеет по два охватывающихее полых цилиндра 22 и 23, закрепленных соответственно за перфориро,.ванную и промежуточную плиты 12 и14, причем наружный диаметр одногоиз цилиндров, например верхнего 22,:нижнего 23 и, таким образом, верхний цилиндр может входить в нижнийи перемещаться внутри его, создавая,обеспечивает синхронный поворотобеих плит вокруг центральной оси10 трамбовки. Высота цилиндров 22 и; 5523 равна расстоянию между плитами12 и 14 за вычетом величины осадки,пружин 13. 9798 4Устройство для вытрамбовываниякотлованов работает следующим образом.С помощЬю лебедки базовой машины 1 трамбовка 4 йоднимается понаправляющей штанге 3 и сбрасывается вниз. В момент удара происходитсжатие пружин 13 и перемещение цилищра 18 вверх относительно цилиндрической полости 9 на величинукольцевого зазора 17 с одновременнымповоротом его вокруг оси 10 за счетперемещения радиальных пальцев 20вдоль наклонных прорезей 19. Одновременно с поворотом цилиндра 18поворачивается и соединенная с нимпередающая плита 7. По окончаниисжатия пружин 13 трамбовка 4 наноситудар по передающей:.плите 7 (Фиг,3).Затем пружины 13 разжимаются, толкают трамбовку 4 вверх и пальцы 20вновь поворачивают цилиндр 18 и передающую плиту 7 вокруг оси 10,только уже в другую сторону, срезаягрунт под низом передающей плиты 7(Фиг. 2),Таким образом, введение в трамбовку 4 пружин 13 и поворотной опорной плиты 7 обеспечивает снятие сил сцепления грунта как по ее боковым поверхностям, так и в основании за счет среза грунта нод низом передающей плиты 7 и одновремен-. ного выталкивания трамбовки пружинами 13 вверх.Устранение воздушной подушки, образующейся во время вытрамбовывания котлована под низом трамбовки 4, осуществляется путем вывода воздуха через кольцевой зазор 17, наклонные прорези 19, отверстия перфорированной плиты 12 и отверстия 5.Наружные продольные лопасти 8 предназначены для передачи на грунт крутящего момента, возникающего при повороте передающей плиты 7В противном случае момент будет передаваться на направляющую штангу 3 базовой машины 1 и закручивать ее вдоль продольной оси. С целью передачи момента на грунт при первых ударах трамбовки, когда глубина котлована незначительна, лопасти 8 продлеваются вниз за пределы основания трамбовки 4 на величину осадки пружин 13 и толщины передающей плиты 7. Лопасти 8 располагаются рав"1139798 Составитель Б.СальниТехред С.Йовжий рректор А,Обручар лини о ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Редактор А.ДЗаказ 240/22 ВНИИПИ по де 113035, МоскТираж 649сударственнм изобретенЖ, Рау Подпо комитета СССи открытийкая наб , д 4