Кондуктор для забивки свай

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОНДУКТОР ДЛЯ ЗАБИВКИ СВАЙ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Кондуктор для забивки свай, содержащий опорную плиту с гнездом для заведения сваи и пропущенные через отверстия в плите стержневые шипы, отличающийся тем, что он снабжен установленными с зазором относительно опорной плиты вертикальными плитами, взаимодействующими с боковой поверхностью сваи в процессе ее забивки, и поворотными в вертикальной плоскости рычагами, которые попарно одним концом шарнирно соединены с опорной плитой, а другим - с вертикальными плитами, причем вертикальные плиты соединены между собой пружинами растяжения и снабжены винтовыми механизмами их раздвижки и устройством для фиксирования вертикального положения, оси шарниров вертикальных плит, пружин растяжения и винтовых механизмов расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через середину вертикальных плит, а оси рычагов расположены под острым углом к опорной плите.(56) 1. Лубнин В.В., Заикина В.З. Машины и оборудование для погружения свай Учеб. для ПТУ. - М. Высш. шк., 1989. - С. 138, рис. 96 а. 2. Свайные работы в зимних условиях Карты трудовых процессов строительного производства/Всесоюз. н.-и. и проект. ин-т труда в стр-ве. - М. Стройиздат, 1983. - С. 21-24 (прототип). 618 Полезная модель относится к строительству и может быть использована для погружения свай и свайколонн в грунт дизель-молотами. Известен кондуктор для забивки свай, включающий опорную плиту с гнездом для заведения сваи 1. Известный кондуктор обладает целым рядом недостатков, определяющих низкую эффективность забивки свай дизель-молотами при погружении сваи в слабые грунты в начальный момент забивки отказ сваи может превышать максимально допустимый отказ, обеспечивающий устойчивый запуск и работу дизель-молота, что приводит к остановке (отказам) дизель молота и, тем самым, к снижению его производительности при забивке свай в грунт возможно смещение опорной плиты в плане, что может привести к смещению осей сваи относительно их проектного положения, обуславливая низкое качество работ при погружении сваи верхние слои грунта уплотняются в незначительной степени, а в ряде случаев даже разуплотняются, что определяет невысокую несущую способность сваи на восприятие горизонтальных нагрузок и необходимость уплотнения грунта после погружения сваи в случае низких ростверков и устройства по грунту основания полов. Известен также кондуктор для забивки свай, содержащий опорную плиту с гнездом для заведения сваи и пропущенные через отверстия в грунте стержневые шипы 2. В данном решении применение пропущенных через отверстия в плите стержневых шипов, внедряемых в грунт основания, позволяет предотвратить смещение опорной плиты в плане при забивке свай в грунт и, тем самым, обеспечить более высокое качество работ. Однако при погружении сваи в слабые грунты в начальный момент забивки отказ сваи может превышать максимально допустимый отказ, обеспечивающий устойчивый запуск и работу дизель-молота. Кроме того, в процессе погружения сваи верхние слои грунта практически не уплотняются, что обуславливает невысокую несущую способность сваи на горизонтальные нагрузки и, в ряде случаев, определяет необходимость последующего уплотнения грунта. В совокупности вышесказанное определяет низкую эффективность погружения сваи. Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в том, чтобы повысить эффективность погружения свай в грунт за счет создания в начальный момент забивки дополнительного бокового сопротивления, обеспечивающего устойчивый запуск и работу дизель-молота и уплотнение верхних слоев грунта. Решение поставленной задачи достигается тем, что известный кондуктор для забивки свай, содержащий опорную плиту с гнездом для заведения сваи и пропущенные через отверстия в плите стержневые шипы,снабжен установленными с зазором относительно опорной плиты вертикальными плитами, взаимодействующими с боковой поверхностью сваи в процессе ее забивки, и поворотными в вертикальной плоскости рычагами, которые попарно одним концом шарнирно соединены с опорной плитой, а другим - с вертикальными плитами, причем вертикальные плиты соединены между собой пружинами растяжения и снабжены винтовыми механизмами их раздвижки и устройством для фиксирования вертикального положения, оси шарниров вертикальных плит, пружин растяжения и винтовых механизмов расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через середину вертикальных плит, а оси рычагов расположены под острым углом к опорной плите. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен кондуктор в момент заведения в него сваи,план на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - кондуктор в момент забивки сваи дизель-молотом, план,на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Обозначения 1 - опорная плита 2 - гнездо 3 - свая 4, 5 - вертикальные плиты 6 - рычаги 7, 8 - шарниры 9 - пружины растяжения, 10 - винтовой механизм 11 - винт 12, 13 - гайки, 14 - рукоять 15 - фиксатор 16 - горизонтальные штанги 17 - отверстия 18 - фрикционные накладки 19 стержневые шипы. Кондуктор включает опорную плиту 1 с гнездом 2 для пропуска сваи 3 и вертикальные плиты 4, 5, взаимодействующие с боковой поверхностью сваи 3 в процессе ее забивки дизель-молотом (фиг. 1-4). Для обеспечения нормальной работы кондуктора необходимо не менее двух плит 4, 5, которые располагаются напротив друг друга. Плиты 4, 5 прикреплены к опорной плите 1 посредством поворотных в вертикальной плоскости рычагов 6, которые попарно одним концом соединены шарнирами 7 с опорной плитой 1, а другим - шарнирами 8 с вертикальными плитами 4, 5. Рычаги 6 монтированы таким образом, чтобы их оси располагались под острым углом к опорной плите 1. Вертикальные плиты 4, 5 соединены между собой пружинами растяжения 9, обеспечивающими создание усилия прижатия плит 4, 5 к свае 3 при ее забивке, и снабжены винтовыми механизмами 10 раздвижки плит 4, 5. Каждый из винтовых механизмов 10 состоит из горизонтально расположенного винта 11, пропущенного через отверстия в плитах 4, 5 и гайки 12, 13 и имеющего на одном из концов рукоять 14 для вращения винта 11. Гайка 12 жестко прикреплена к плите 4, а гайка 13 одета на винт 11 с возможностью упора в плиту 5 в 618 процессе раздвижки плит 4,5. Для предотвращения вращения гайки 13 она снабжена фиксатором 15, взаимодействующим с вертикальным торцом плиты 5. Гайка 12 и взаимодействующий с ней участок винта 11 имеют левую резьбу, а гайка 13 и взаимодействующий с ней участок винта 11 - правую резьбу, что позволяет ускорить процесс раздвижки плит 4, 5. Плиты 4, 5 снабжены также устройством для фиксации их вертикального положения, которое состоит из горизонтальных штанг 16, один конец каждой из которых жестко прикреплен к плите 4, а другой - пропущен через отверстия 17 в плите 5. Оси шарниров 8, пружин 9 и винтов 11 расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через середину (по высоте) плит 4, 5, что облегчает обеспечение вертикальности положения последних. Плиты 4, 5 по плоскости контакта со сваей 3 снабжены фрикционными накладками 18 из износоустойчивого материала (например, резинокордового типа), обладающего повышенным коэффициентом трения. Для фиксации кондуктора в плане используются пропущенные через отверстия в плите 1 стержневые шипы 19. Для повышения жесткости плиты 1, 4, 5 могут быть снабжены ребрами жесткости (на чертежах не показано). Кондуктор для забивки свай работает следующим образом. Вначале производят установку кондуктора над точкой погружения сваи 3 и фиксируют его в плане путем забивки (задавливания) в грунт через отверстия в опорной плите 1 стержневых шипов 19 (фиг. 1, 2). Затем разводят вертикальные плиты 4, 5 на расстояние, превышающее ширину сваи 3. Для разведения плит 4, 5 посредством рукоятей 14 вращают винты 11 по часовой стрелке, при этом гайки 12, 13 перемещаются в направлении друг от друга, раздвигая, после упора гайки 13 в плиту 5, плиты 4, 5. После разведения плит 4, 5 в гнездо 2 плиты 1 заводят сваю 3 и винты 11 вращают против часовой стрелки. При этом гайки 12, 13 вместе с плитами 4, 5 перемещаются навстречу друг другу. Вращение винтов 11 производят до опирания плит 4, 5 с накладками 18 на боковую поверхность сваи 3 и образования зазора между гайками 13 и плитой 5 (фиг. 3, 4). В этом случае нагрузка, создаваемая пружинами растяжения 9, передается на сваю 3, обуславливая возникновение, за счет сил трения между накладками 18 и сваей 3, дополнительного бокового сопротивления забивке сваи 3. Далее выполняют забивку сваи 3 в грунт путем нанесения ударов дизель-молотом по оголовку сваи 3(фиг. 3, 4). В процессе преодоления сил трения между накладками 18 и сваей 3 возникают направленные вниз и действующие на плиты 4, 5 силы, которые, благодаря расположению рычагов 6 под острым углом к плите 1, приводят к возникновению дополнительных усилий прижатия плит 4, 5 к свае 3, зависящих от длины рычагов 6 и угла их наклона к плите 1. Причем для возникновения дополнительных усилий прижатия необходимо, чтобы между плитой 1 и нижними торцами плит 4,5 при забивке сваи 3 был зазор. Благодаря соединению плит 4, 5 между собой пружинами 9 при наличии на боковой поверхности сваи 3 неровностей не происходит заклинивания сваи 3, так как неровности просто раздвигают плиты 4, 5, растягивая пружины 9. Создаваемую пружинами 9 нагрузку обжатия сваи 3, длину рычагов 6 и угол их наклона к плите 1 подбирают из условия обеспечения в начальный момент забивки отказа сваи 3, не превышающего максимально допустимого отказа, обеспечивающего устойчивый запуск и работу дизель-молота. При забивке сваи 3 с прижатыми к ней плитами 4, 5 с накладками 18 часть ударной нагрузки через накладки 18, плиты 4, 5, рычаги 6 и плиту 1 передается на грунт основания, благодаря чему происходит его уплотнение. После погружения сваи 3 на глубину, в пределах которой при забивке с использованием кондукторованалогов отказ сваи 3 превышает максимально допустимый отказ, производят раздвижку плит 4, 5, снимая дополнительное боковое сопротивление. На заключительном этапе, после погружения сваи 3 на проектную отметку, кондуктор переставляют в точку погружения очередной сваи 3. Благодаря созданию дополнительного бокового сопротивления забивке сваи 3 по всей глубине погружения обеспечивается устойчивый запуск и работа дизель-молота, что приводит к повышению производительности последнего. Уплотнение верхних слоев грунта обеспечивает повышение несущей способности сваи на горизонтальные нагрузки и уменьшает затраты труда на последующее уплотнение грунта, например, в случае устройства по грунту основания низких ростверков или полов. В совокупности, все вышесказанное определяет повышение эффективности забивки свай дизельмолотами в грунт. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.