Щогла для копрового пристрою

Корисна модель відноситься до будівництва, зокрема до зведення палевих фундаментів, а саме до коперного обладнання пристроїв без робочого нахилу щогли, призначених для забивання вертикальних паль. Технологічний цикл заглиблення палі складається з її підйому, встановлення та забивання, після чого палебійна машина (далі - копер) пересувається до місця заглиблення наступної палі [3, 7]. У разі роботи за складних ґрунтових умов, коли опір ґрунту перевищує занурюючу силу або у разі контакту палі з твердими включеннями у ґрунт (підземні валуни, прошарки більш твердих ґрунтів), а також за наявності зсувів ґрунту або у разі роботи поблизу вже існуючих споруд забивання паль утруднене або здійснити його неможливо [2]. Її неможна занурити на проектну глибину, і вона не буде мати достатньої несівної спроможності [1]. У зазначених випадках застосовують попереднє буріння „лідерів" - напрямних свердловин, коротших за довжину палі і менших за неї у поперечному розрізі [8, 10, 11]. Ця операція потребує наявності окремої бурильної машини, устаткованої лідероутворювачем (пробійником, штампом, шилом - на жаль, усталеного терміна немає) [9]. Незалежно від типу та конструктивних особливостей, базова машина обладнується типовими функціональними агрегатами, що забезпечуюють виконання різноманітних операцій у процесі здійснення палевих робіт [2]. Залежно від прийнятої технології робіт, базову машину комплектують палевими молотами, вібромолотами або вібровдавлювачами (далі - занурювач) [4]. Широке використання ударного способу заглиблення паль слід віднести на рахунок його високої продуктивності. Проте цей спосіб має низку недоліків: - недостатній коефіцієнт корисної дії обладнання; - потреба в міцних конструкціях паль, оскільки навантаження на них під час забивання у 3-5 разів перевищує майбутнє навантаження в готовій споруді. Таке перевантаження під час забивання збільшує ймовірність руйнування палі [1]. Для точного встановлення та фіксації палі у необхідному початковому положенні нижню частину щогли обладнують упорами [1, 5], іноді - захоплювачами [4, 6]. Опорні домкрати в нижній частині щогли, призначені для спирання її на ґрунт, застосовують також при витягненні паль або шпунта [6]. У доступній нам літературі було знайдено відомості про обладнання копрів трубами-лідерами тільки у разі виконанні палевих робіт у сезонно-мерзлих ґрунтах [6]. Лідерне буріння відносять до допоміжних операцій у разі здійснення палевих робіт. А допоміжні операції займають 70-80% робочого часу, і тому існує гостра потреба у розробці та використанні різних видів пристроїв, які скорочують час їх виконання [9]. Аналіз тенденцій розвитку техніки у даній галузі показує, що процес удосконалення копрового обладнання має екстенсивний, кількісний характер, що не обіцяє якісного покращення технікоекономічних показників коперного обладнання. Якісний стрибок можливо забезпечити тільки завдяки розробці таких видів обладнання, які будуть сприяти принциповій зміні технології палевих робіт [12]. Відома щогла пристрою для занурення паль або шпунта, яка обладнана блочною голівкою, канатно-блочною системою занурювального механізму, занурювача з його противагою та напрямними для вільного переміщення занурювача і його противаги вздовж корпусу щогли [див. Патент Російської Федерації 2 223 366, кл. Е02D7/26 30.08.2002 p.]. Недоліками відомої щогли є те, що неможливо здійснювати одночасне кріплення бура і занурювача, а також недостатня тривкість та маневреність. Відома щогла, якою обладнаний пристрій для занурення та витягання паль або шпунта. Щогла змонтована у вигляді корпусу з напрямними і голівкою у вигляді рами, при цьому всередині рами встановлено механізм підйому для втискного механізму у вигляді канатно-блочной системи, що складається із канату, один кінець якого закріплено через блок на рамі [див. патент Російської Федерації 2 188 276, кл. Е02D11/00, 14.11.2001р.]. Недоліком цієї щогли є необхідність значного довантаження для забезпечення потрібної занурювальної спроможності, неможливо здійснити одночасне кріплення бура і занурювача, недостатня тривкість і маневреність. В основу корисної моделі покладене завдання вдосконалення щогли для копрового пристрою, в якій конструкція напрямних і голівки дозволяє здійснювати одночасне кріплення бура і занурювача, що дає можливість створити єдиний пристрій для занурення паль та шпунтів і завдяки чому здійснюються одночасно процеси буріння та занурення, що підвищує її надійність і тривкість свердловин. Поставлене завдання вирішується завдяки тому, що у щоглі для копрового пристрою, що включає корпус із напрямними і змонтовану на корпусі голівку у вигляді рами, при цьому всередині рами встановлено механізм підйому для втискного механізму у вигляді канатно-блочної системи, що складається з канату, один кінець якого закріплено через блок на рамі, згідно з корисною моделлю голівку виконано у вигляді двох взаємно перпендикулярних рам, при цьому всередині другої рами встановлено канатно-блочну систему для управління буром, нижню секцію корпусу виконано суцільновилитою із плитою, на якій закріплено вантажну лебідку, і нижню секцію корпусу обладнано гідроциліндром опорної п'яти, до якого прикріплено керівні шланги, додатково корпус містить напрямні співвісні із другою рамою. Фіг.1 зображено загальний вигляд щогли. Фіг.2 - вигляд взаємно перпендикулярних рам. Фіг.3 - вигляд взаємно перпендикулярних рам з блочними системами. Фіг.4 - рама із зачепами для кріплення канатів. Фіг.5 - верхня та нижня секції щогли. Щоглу (Фіг.1) виконано трубчастою конструкцією поздовжніми напрямними у вигляді напрямних кутників для розміщення занурювача та бура. Секції щогли - верхня 1 та нижня 2 і голівка 3 стикуються між собою фланцями і з'єднуються болтами з обов'язковим обладнанням пружинними шайбами (гроверами) під гайку. Змонтована щогла встановлюється на базову машину і фіксується у прямовисному положенні. Голівку щогли 3 (Фіг.2, Фіг.3) виконано у вигляді жорсткої конструкції і вона складається з двох взаємно перпендикулярних рам 3 и 4, в яких містяться блоки 5, 6, 7, 8 на осях та (Фіг.4) зачепи 10, 11 для кріплення канатів гаковими обоймами. Рама 4, що збігається з віссю кріплення щогли до стріли базової машини, призначена для керування занурювачем, рама 5 - буром. Голівку щогли 3 (Фіг.4) обладнана фланцем 12 для стикування з верхньою секцією 1 щогли. Верхню секцію 1 щогли (Фіг.5) обладнано фланцями: верхнім 13 – для з'єднання з голівкою 3, і нижнім 14 - для стикування з нижньою секцією 2 щогли. Крім того, для полегшення монтажу верхня секція має напрямну вставку 15 та верхнє кріплення 16. Нижня секція 2 (Фіг.5) має верхній фланець 17 для стикування з верхньою секцією 1 щогли. Верхня та нижня секції містять дві співвісні з рамами напрямні 18, 19 для розміщення та роботи занурювача. Крім того, нижню секцію 2 щогли обладнано гідроциліндром 20 опорної п'яти, до якого прикріплено керівні шланги. Нижню секцію та плити виконано як суцільнозварну конструкцію. Щоглу використовують наступним чином. На щоглу кріплять два агрегати - бурову установку та дизель молот. Для буріння лідерної свердловини використовують бурову установку з шнеком, яку підіймають та опускають за допомогою рами 4 і блоків 9, 8. При цьому щогла фіксується за допомогою опорної п'яти та гідро циліндра 20. Потім в наголовник дизель молота заправляють палю за допомогою рами 5 і блоків 6, 7 і забивають в свердловину до проектної відмітки. Використання заявленої щогли підвищує ефективність роботи копрової установки за рахунок конструктивної можливості одночасного кріплення бура та занурювача паль, що дозволяє уникнути потреби в додатковій машині для лідерного буріння при устаткуванні палевих фундаментів за складних ґрунтових умовах, що дозволяє спростити технології зведення підземної частини споруд, зменшити обсяг земляних робіт, підвищити продуктивність праці, а отже прискорити будівництво і знизити його собівартість. Обладнання нижньої частини щогли гідростопорною п’ятою для фіксації її на ґрунті приводить до підвищення стійкості пристрою в цілому, додаткової амортизації щогли при роботі, що, в свою чергу, веде до підвищення зносостійкості та тривкості пристрою. Згладжування ударноколивальних навантажень на систему в цілому сприяє підвищенню її надійності та тривкості. Література. 1. Технологія будівельного виробництва. / За ред. В.К.Черненка, М.Г.Ярмоленка.- К.:Вища школа, 2002. 2. Строительные машины и монтажное оборудование / В.Д.Мартынов, Н.И.Алешин, Б.П.Мороз.- М.: Машиностроение, 1990. 3. А.С.Фиделев, Ю.Ф.Чубук. Строительные машины. К.: Гол.изд-во объединения «Вища школа», 1979. 4. Строительные машины / Под ред. Проф.Д.П.Волкова.-М.:Высшая школа, 1988. 5. Специальные машины и оборудование для устройства оснований и фундаментов / Под ред. М.И.Смородинова.- М.: Машиностроение, 1972. 6. С.С.Добронравов. Строительные машины и оборудование. М.: Высшая школа, 1991. 7. И.П.Барсов. Строительные машины и оборудование. М.: Стройиздат, 1986. 8. Б.Ф.Драченко, Л.Г.Ерисова. Технология строительного производства. М.: Стройиздат, 1978. 9. И.П.Бракенгейм, В.Е.Моторный. Устройство свайных фундаментов. Краснодар, 1978. 10. М.В.Берлинов. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1990. 11. Э.В.Костерин. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1990. 12. П.Л.Аббасов, В.Е.Абрамов. Машины и механизмы для строительства фундаментов и модульних свай / В сборнике: Ресурсосберегающие технологии возведения фундаментов из свай заводской готовности.- М.% Стройиздат, 1990.