Приспособление для вытрамбовывания котлованов под фундаменты

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ВЫТРАМБОВЫВАНИЯ КОТЛОВАНОВ ПОД ФУНДАМЕНТЫ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Семенюк Сергей Михайлович Тимошук Наталья Александровна Бранцевич Владимир Петрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Приспособление для вытрамбовывания котлованов под фундаменты, содержащее выполненную из двух, верхней и нижней, частей составной трамбовки, связанных осью перемещения, жестко прикрепленной нижним концом к нижней части трамбовки и выведенной верхним концом за пределы верхней части трамбовки, причем ось перемещения связана с основным, а верхняя часть трамбовки - с вспомогательным крюками грузоподъемного механизма, отличающееся тем, что верхняя часть трамбовки выполнена с вертикальными стенками или с отрицательным их наклоном, например цилиндрической или конической, а нижняя - в виде усеченной пирамиды, обращенной кверху большим основанием, верхняя имеет массу больше, а размеры поперечного сечения - меньше по сравнению с массой и размерами поперечного сечения в большем основании нижней части трамбовки.(56) 1. Патент РФ на изобретение 2016960, МПК 02 3/046, 1994 (аналог). 2. Патент РБ на изобретение 4659, МПК 02 3/046, 2002 (прототип). Полезная модель относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может найти свое применение при возведении фундаментов в вытрамбованных котлованах различного назначения в разнообразных грунтовых условиях в слабых, плотных, прочных, болотистых и водонасыщенных грунтах. Известно устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты, содержащее выполненную из двух, верхней и нижней, частей составной трамбовки, связанных осью перемещения (вращения), жестко прикрепленной нижним концом к нижней части трамбовки и заведенной верхним концом в верхнюю часть трамбовки, причем верхняя часть трамбовки связана с вспомогательным крюком грузоподъемного механизма, а его направляющая штанга - с основным крюком 1. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции механизма (крана) для образования вытрамбованных котлованов, обусловленная раздельным выполнением направляющей штанги механизма и оси вращения устройства, наличием каретки, низкая эффективность процесса вытрамбовки (это заклинивание трамбовки в грунте, трудность ее извлечения из скважины каждый раз после удара, низкий КПД установки и др.), а также сложность самого приспособления для образования котлованов (это наличие двух сложных взаиморазворачивающихся частей приспособления, каретки для связи приспособления (трамбовки) с направляющей штангой грузоподъемного механизма и др.). Более близким техническим решением к заявляемому приспособлению является устройство для вытрамбовывания котлованов под фундаменты, содержащее выполненную из двух, верхней и нижней, частей составной трамбовки, связанных осью перемещения, жестко прикрепленной нижним концом к нижней части трамбовки и выведенной верхним концом за пределы верхней части трамбовки, причем ось перемещения связана с основным, а верхняя часть трамбовки - с вспомогательным крюками грузоподъемного механизма 2. Недостатками известного устройства являются сложность и низкая эффективность образования котлованов в грунте основания из-за наличия сложных в изготовлении верхней и нижней частей трамбовки, строгого соблюдения их размеров, заклинивания в грунте верхней части трамбовки, несоблюдения соответствия масс и размеров верхней и нижней частей трамбовки (для эффективного погружения и высокого КПД удара необходимо верхнюю часть трамбовки изготовлять намного массивнее нижней части, а размеры - меньшими в известной трамбовке это наоборот - массы сопоставимыми, а размеры большими). Задачами настоящей полезной модели являются упрощение конструкции и повышение эффективности погружения устройства в грунт в процессе вытрамбовывания котлованов. Поставленные задачи решаются тем, что в известном устройстве для вытрамбовывания котлованов, содержащем выполненную из двух, верхней и нижней, частей составной трамбовки, связанных осью перемещения, жестко прикрепленной нижним концом к нижней части трамбовки и выведенной верхним концом за пределы верхней части трамбовки,причем ось перемещения связана с основным, а верхняя часть трамбовки - со вспомогательным крюками грузоподъемного механизма, верхняя часть трамбовки выполнена с вертикальными стенками или с отрицательным их наклоном, например цилиндрической или конической, а нижняя - в виде усеченной пирамиды, обращенной кверху большим основанием, верхняя имеет массу больше, а размеры поперечного сечения - меньше по сравнению с массой и размерами поперечного сечения в большем основании нижней части трамбовки. 2 97802013.12.30 Сопоставительный с прототипом анализ показывает наличие следующих отличий 1. Верхняя часть трамбовки выполнена с вертикальными стенками или с отрицательным их наклоном. 2. Верхняя часть трамбовки выполнена цилиндрической или конической. 3. Нижняя часть трамбовки выполнена в виде усеченной пирамиды. 4. Усеченная пирамида нижней части ориентирована вверх большим основанием,меньшим - вниз. 5. Верхняя часть усеченной пирамиды имеет массу больше массы нижней части трамбовки. 6. Размеры поперечного сечения верхней части трамбовки меньше размеров поперечного сечения в большем основании нижней части трамбовки. Работоспособность устройства с приспособлением для вытрамбовки котлованов под фундаменты заключается в возможности использования для вытрамбовывания котлованов обычного грузоподъемного механизма (крана) с двумя (основным и вспомогательным) крюками без его переналадки, при этом отсутствует необходимость установки направляющей штанги, основной крюк прикрепляют к оси перемещения приспособления, вспомогательный - к верхней части трамбовки. Вытрамбовывание котлована происходит за счет периодического подъема-сбрасывания верхней части трамбовки вспомогательным крюком крана вдоль оси перемещения приспособления, прикрепленной верхним концом к основному крюку крана, а нижним жестко закрепленной на нижней части трамбовки. Это повышает маневренность и производительность установки. Кроме того, повышается эффективность вытрамбовки котлована и КПД каждого удара вследствие увеличения соотношения масс верхней и нижней частей трамбовки в пользу первой, а за счет меньших размеров поперечного сечения верхней части трамбовки улучшается периодическое поднятие и извлечение ее из грунта (без заклинивания в грунте, как у прототипа и других). Таким образом, предлагаемое приспособление по сравнению с известными имеет отличия, работоспособно, обладает технико-экономическими преимуществами, что позволяет считать указанные ранее отличия новыми, существенными и достаточными для решения поставленных задач. Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, порочащие новизну заявляемого объекта, что свидетельствует о возможности признания его полезной моделью. Сущность технического решения поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображен общий вид приспособления в процессе вытрамбовки котлована под фундамент на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Обозначения 1 - верхняя часть 2 - нижняя часть 3 - трамбовка 4 - ось перемещения 5 - трос основного крюка крана 6 - трос вспомогательного крюка. Приспособление для вытрамбовывания котлованов под фундаменты (без грузоподъемного механизма) состоит из двух, верхней 1 и нижней 2 частей, составной трамбовки 3,связанных осью перемещения 4, жестко прикрепленной нижним концом к нижней части 2 трамбовки 3 и выведенной верхним концом за пределы верхней части 1 трамбовки 3. Ось перемещения 4 верхним концом связана тросом 5 с основным крюком грузоподъемного механизма (крана), а верхняя часть 1 трамбовки 3 присоединена тросом 6 к вспомогательному крюку крана. Верхняя часть 1 трамбовки 3 выполнена цилиндрической формы с вертикальными стенками (фиг. 1). Верхняя часть 1 трамбовки 3 может быть также выполнена конической формы (в виде усеченного конуса с отрицательным наклоном боковых стенок). Нижняя часть 2 трамбовки 3 изготавливается в виде усеченной пирамиды, обращенной большим основанием вверх (фиг. 1). Для большей эффективности погружения и большего КПД удара масса верхней части трамбовки 3 в разы (два, три) должна превосходить массу нижней части 2 трамбовки 3, а ее размеры поперечного сечения должны быть 97802013.12.30 меньше размеров наибольшего (верхнего) поперечного сечения нижней части 2 трамбовки 3 (фиг. 1). Погружения трамбовки 3 в грунт, т.е. образование котлована в грунте, производят забивным способом аналогично ударнику ДорНИИ при определении прочности грунта. Для этого трамбовку 3 с опущенной верхней частью 1, нижней частью 2 и осью 4 посредством троса основного крюка 5 поднимают над поверхностью грунта и устанавливают на место образования будущего вытрамбованного котлована. Затем (при натянутом тросе 5) посредством троса вспомогательного крюка 6 крана поднимают верхнюю часть 1 трамбовки 3 на высоту 4-6 м и сбрасывают ее в свободном падении. После удара частей 1, 2 трамбовки 3 происходит погружение обеих частей 1, 2 в грунт и образование в нем углубления. Затем верхнюю часть 1 поднимают опять на ту же высоту (или большую) и наносят второй удар. После нанесения нескольких или нескольких десятков ударов трамбовки в грунте образуется полноценное глубокое уширение (котлован). Количество ударов зависит от плотности, прочности, влажности и вида грунта, размеров, масс частей трамбовки, их соотношения, высоты падения груза, т.е. это многофакторная задача и ее решают экспериментально опытным путем. Достоинством такого приспособления для вытрамбовки котлованов под фундаменты являются его простота, универсальность, высокий КПД удара. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4