Установка для занурювання паль утискуванням

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для погружения в грунт свай, шп унта и други х подобных им элементов. Наиболее близким известным техническим решением к предлагаемому, выбранному в качестве прототипа, является вибровдавливающий агрегат, содержащий базовую машину, переднюю и заднюю рамы копровую мачту и вибропогружатель с канатно-блочной системой вдавливания. Недостатком известного технического решения являются: небольшое вдавливающее усилие из-за неэффективного использования собственного веса, низкая устойчивость на опрокидывание и сложность перемещения по слабым грунтам. В основу изобретения положена задача создать такую установку для погружения свай вдавливанием, в которой путем введения дополнительной опоры с четко заданными размерами достигается возможность максимального смещения центра тяжести установки к погружаемой свае, за счет чего повышается вдавливающее усилие. Технический результат изобретения заключается в повышении вдавливающего усилия, устойчивости и маневренности установки и достигается тем, что установка для погружения свай вдавливанием, включающая кран, переднюю и заднюю рамы с выдвижными гидроопорами, копровую мачту, погружатель с канатно-блочной системой вдавливания и пригруз, согласно изобретению, оснащена жесткой плитой, закрепленной на ходовой части крана, например, посредством упорных балок, расположенных с зазором над ходовой частью, с возможностью перемещения вдоль ходовой части, размеры которой удовлетворяют условиям: где и - длина и ширина плиты, м; - вес соотве тственно: передней рамы с копровой мачтой и погружателем; пригруза, поворотной части, задней рамы, сваи, кН; - расстояние от оси поворота крана соответственно до центра тяжести: передней рамы с копровой мачтой и погружателем; пригруза, поднимаемой сваи; поворотной части крана; задней рамы, м; - общий вес установки, включая ходовую часть, но без веса плиты, кН; - вес плиты, кН; - максимально допустимое смещение центра плиты от оси поворота крана, м, - допускаемое давление на грунт, кН/м 2. Остальные обозначения те же, что в (1) и (2). Указанное закрепление жесткой плиты на ходовой части крана позволяет включать ее в работу при опрокидывании крана, передвигаться установке по плите при поднятых гидроопорах, перемещать плиту на величину с помощью, например, механизма ходовой части при опущенных гидроопорах и поднятой над поверхностью грунта ходовой частью вместе с плитой, поворачивать в нужном направлении ходовую часть вместе с плитой, когда они подняты над поверхностью грунта. Перечисленные возможности позволяют улучшить основные технические характеристики установки для вдавливания свай; усилие вдавливания, устойчивость, способность перемещаться по стройплощадке и маневренность. Увеличение усилия вдавливания достигается за счет максимального смещения центра тяжести установки к погружаемой свае. При этом принимая вес пригруза, размеры плиты и другие параметры установки исходя из удовлетворения зависимостей (1), (2), (3), обеспечивается устойчивость установки. Передвижение установки по стройплощадке выполняется путем попеременного перемещения ходовой части по плите (при поднятых гидроопорах) и плиты относительно ходовой части (при опущенных гидроопорах и поднятой ходовой части с плитой над поверхностью грунта). Это значительно повышает способность установки перемещаться по стройплощадке, так как нагрузка от установки на грунт передается через плиту, площадь которой в несколько раз больше площади опоры ходовой части. Кроме того, облегчается режим работы ходовой части, так как она где осуществляет только возвратно-поступательные движения по плите, а поворот производится путем проворачивания ходовой части вместе с плитой, поднятыми над поверхностью грунта. На фиг.1 показан общий вид установки в исходном положении; на фиг.2 - то же, в момент подъема ходовой части с плитой и поворота их; на фиг.3 - то же в момент перемещения ходовой части по плите; на фиг.4 -то же в момент перемещения плиты относительно ходовой части; на фиг.5 - то же, в момент погружения свай; на фиг.6 - схема действия сил. Установка содержит ходовую часть 1 и поворотную часть 2 крана, на которой смонтированы задняя рама 3 и передняя рама 4. на передней раме 4 смонтирована копровая мачта 5 с погружателем 6 и канатно-блочной системой вдавливания 7 и установлен пригруз 8. На задней раме 3 и передней раме 4 установлены выдвижные гидроопоры 9 (по 2шт.). Ходовая часть 1 крана оснащена плитой 10, закрепленной с возможностью перемещения вдоль ходовой части 1. Например, посредством упорных балок 11, расположенных с зазором над ходовой частью 1 и жестко соединенных с плитой 10 стойками 12. При этом размеры плиты удовлетворяют условиям: где и - длина и ширина плиты, м; - общий вес установки, включая ходовую часть, но без веса плиты, кН; - вес соответственно: передней рамы с копровой мачтой и погружателем; пригруза; поворотной части крана; задней рамы; сваи; плиты, кН; - расстояние от оси поворота крана до центра тяжести соответственно: передней рамы с копровой мачтой и погружателем; пригруза; сваи; поворотной части крана; задней рамы, м; - максимально допустимое смещение центра плиты от оси поворота крана, м; - допускаемое давление на грунт стройплощадки, кН/м 2. Установка работает следующим образом: Установку перемещают на точку погружения сваи. Для этого выдвижением гидроопор 9 установку поднимают до образования просвета между плитой 10 и поверхностью грунта, поворотом ходовой части 1 крана вместе с плитой 10 устанавливают нужное направление перемещения установки (фиг.2) и движением, например, гусениц ходовой части 1 перемещают плиту 10 относительно ходовой части 1 (фиг.3). Затем поднимают гидроопоры 9, и при необходимости вращением гусениц ходовой части 1 перемещают установку по плите 10 (фиг.4). После наведения погружателя 6 на точку погружения сваи свайным тросом 13 поднимают сваю, заводят ее голову под погружатель 6, опускают гидроопоры 9 задней рамы и включением блочно-полиспастной системы 7 погружают сваю (фиг.6). При выполнении операций наводки погружателя наточку погружения свай, подтаскивания и подъема сваи кроме перемещений ходовой части 1 и плиты 10 используют также повороты поворотной части 2 крана с смонтированными ней задней 3 и передней 4 рамами. Вывод зависимостей (1), (2), (3) выполнен из условия обеспечения устойчивости установки на опрокидывание в наиболее невыгодной ситуации с уче том вовлечения в работу плиты 10. Схема действия сил для вывода указанных зависимостей приведена на фиг.6. При работе установки на стройплощадке с твердым покрытием ее устойчивость будет обеспечена при выполнении условия где и опрокидывания удерживающий и опрокидывающий момент относительно ребра Учитывая, что множитель при представляет собой общий вес установки с учетом веса сваи, но без учета веса плиты (7), записываем в виде Решая неравенство (8) относительно получим Ширина плиты должна обеспечивать устойчивость установки при положении поворотной части крана перпендикулярно ходовой части. При этом будут действовать те же силы и зависимости, которые приведены выше при рассмотрении зависимости длины плиты. Но, учитывая, что размер плиты вдоль ходовой части а предусматривает возможность ее смещения на величину а в поперечном направлении этого смещения не требуется, то условие для ширины плиты будет: Условие (3) для случая работы установки на грунтовом основании получено из условия - максимальное напряжение на контакте плиты с грунтом, кН/м 2; - допускаемое давление на грунт, кН/м 2. Максимальное напряжение будет возникать под краем плиты при положении поворотной части перпендикулярно ходовой части где где - момент действующи х сил относительно продольной оси плиты, совпадающей с продольной осью ходовой части, кН × м. Подставляя выражение в формулу (10), получаем