Составная трамбовка

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Пчелин Вячеслав Николаевич Пойта Петр Степанович Чернюк Владимир Петрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Составная трамбовка, содержащая выполненный из цилиндрических секций корпус и устройство для зацепления, отличающаяся тем, что она снабжена горизонтальной лучевидной траверсой, каждый из лучей которой выполнен в виде спаренных, установленных с зазором балочных элементов и образует в плане с рядом расположенным лучом угол 120, а каждая из секций оборудована в верхней части кронштейном, пропущенным через зазор между балочными элементами соответствующего луча с возможностью перемещения вдоль зазора и фиксации относительно балочных элементов, причем устройство для зацепления выполнено в виде подвески с шарнирно прикрепленными к ней штангами,нижний конец каждой из которых шарнирно прикреплен к кронштейну соответствующей секции, а секции расположены в плане в вершинах равностороннего треугольника, сторона которого принимается из условия пересечения в плане зон уплотнения грунта каждой из секций.(56) 1. Пойта П.С. Строительные свойства искусственных оснований. - Брест издательство БГТУ, 2004. - С. 120, рис. 6.5. 2. Пойта П.С. Строительные свойства искусственных оснований. - Брест издательство БГТУ, 2004. - С. 94, рис. 5.6. 3. Патент РБ 1560 ,02 3/046. Трамбовка для уплотнения грунта. 2004. 4. Пойта П.С. Строительные свойства искусственных оснований. - Брест издательство БГТУ, 2004. - С. 99. Полезная модель относится к строительству и может быть использована при ударном уплотнении грунта оснований фундаментов зданий и сооружений. Известна трамбовка для уплотнения грунта, включающая цилиндрический корпус с устройством для зацепления 1. При этом точки уплотнения располагаются в шахматном порядке, в вершинах равностороннего треугольника на расстоянии друг от друга, принимаемом из условия пересечения в плане зон уплотнения грунта рядом расположенных точек уплотнения 2. Недостаток трамбовки заключается в обеспечении невысокой плотности грунта в местах пересечения зон уплотнения грунта рядом расположенных точек уплотнения вследствие создания в местах пересечения зон уплотнения незначительных динамических напряжений. Кроме того, в каждом из циклов уплотнения грунта основания наносится удар только в одной точке уплотнения, что определяет невысокую производительность трамбовки. В совокупности, вышесказанное определяет низкую эффективность уплотнения грунта. Известна также составная трамбовка, содержащая составной по высоте, выполненный из цилиндрических секций, корпус и устройство для зацепления 3. Благодаря выполнению корпуса трамбовки составным по высоте из цилиндрических секций обеспечивается возможность увеличения времени ударного импульса, что позволяет повысить к.п.д. удара. Однако известная трамбовка обеспечивает невысокую плотность грунта в местах пересечения зон уплотнения грунта рядом расположенных точек уплотнения вследствие создания в местах пересечения зон уплотнения незначительных динамических напряжений. Кроме того, в каждом из циклов уплотнения грунта основания наносится удар только в одной точке уплотнения, что определяет невысокую производительность трамбовки. В совокупности, вышесказанное определяет низкую эффективность уплотнения грунта. Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в том,чтобы повысить эффективность уплотнения грунта за счет увеличения производительности трамбовки и плотности грунта в местах пересечения зон уплотнения грунта рядом расположенных точек уплотнения благодаря одновременному нанесению удара секциями сразу в трех точках уплотнения, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, и обеспечения возможности регулирования расстояния между точками уплотнения. Решение поставленной задачи достигается тем, что известная составная трамбовка,содержащая выполненный из цилиндрических секций корпус и устройство для зацепления, снабжена горизонтальной лучевидной траверсой, каждый из лучей которой выполнен в виде спаренных, установленных с зазором балочных элементов и образует в плане с рядом расположенным лучом угол 120, а каждая из секций оборудована в верхней части кронштейном, пропущенным через зазор между балочными элементами соответствующего луча с возможностью перемещения вдоль зазора и фиксации относительно балочных элементов, причем устройство для зацепления выполнено в виде подвески с шарнирно прикрепленными к ней штангами, нижний конец каждой из которых шарнирно прикреплен к кронштейну соответствующей секции, а секции расположены в плане в вершинах 2 21992005.09.30 равностороннего треугольника, сторона которого принимается из условия пересечения в плане зон уплотнения грунта каждой из секций. Расположение секций в плане в одной горизонтальной плоскости в вершинах равностороннего треугольника, сторона которого принимается из условия пересечения в плане зон уплотнения грунта каждой из секций, позволяет обеспечить нанесение одновременного удара тремя секциями сразу в трех точках уплотнения, благодаря чему в месте пересечения создаваемых секциями зон уплотнения грунта создаются увеличенные примерно в три раза динамические напряжения и тем самым увеличивается плотность грунта, и повышается производительность трамбовки за счет сокращения количества циклов ее работы. Снабжение трамбовки горизонтальной лучевидной траверсой, каждый из лучей которой выполнен в виде спаренных, установленных с зазором балочных элементов, и образует в плане с рядом расположенным лучом угол 120, и оборудование каждой из секций в верхней части кронштейном, пропущенным через зазор между балочными элементами соответствующего луча с возможностью перемещения вдоль зазора и фиксации относительно балочных элементов, позволяет обеспечить регулирование расстояния между точками уплотнения в зависимости от первоначальных и конечных параметров уплотняемого грунта. В совокупности, вышесказанное определяет повышение эффективности уплотнения грунта. Выполнение устройства для зацепления в виде подвески с шарнирно прикрепленными к ней штангами, нижний конец каждой из которых шарнирно прикреплен к кронштейну соответствующей секции, обусловливает работу элементов траверсы только на сжатие. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид трамбовки в плане на фиг. 2 - общий вид одной секции на фиг. 3 - разрез - на фиг. 1 на фиг. 4 - вид трамбовки сбоку на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 6 - развертка схемы создаваемых секциями зон уплотнения грунта в разрезе на фиг. 7 - схема расположения в плане точек нанесения ударов составной трамбовкой при уплотнении грунтового массива. Обозначения 1 - цилиндрические секции 2 - корпус 3 - устройство для зацепления 4 траверса 5 - лучи траверсы 6 - зазор 7 - балочный элемент 8 - кронштейн 9 - вертикальные пластины 10 - болтовое соединение 11 - отверстия 12 - подвеска 13 - штанги 14 зона уплотнения 15 - грунт 16 - накладки 17 - прокладки 18 - отпечаток секции 19 - конус зоны уплотнения 20 - нижнее основание 21 - место пересечения зон уплотнения. Составная трамбовка содержит выполненный из цилиндрических секций 1 корпус 2 и устройство для зацепления 3 (фиг. 15) и снабжена горизонтальной лучевидной траверсой 4, каждый из лучей 5 которой выполнен в виде спаренных, установленных с зазором 6 балочных элементов 7 и образует в плане с рядом расположенным лучом 5 угол 120. В качестве балочных элементов 6 наиболее целесообразно использовать швеллеры. Каждая из секций 2 оборудована в верхней части кронштейном 8, пропущенным через зазор 6 между балочными элементами 7 соответствующего луча 5 с возможностью перемещения вдоль зазора 6 и фиксации относительно балочных элементов 7 (фиг. 5). Кронштейны 8 выполняются виде вертикальных плоских пластин 9, имеющих толщину, обеспечивающую их свободное перемещение вдоль соответствующего зазора 6 (луча 5), и высоту, обеспечивающую выход пластин 9, при опирании траверсы 4 на секции 1, за пределы траверсы 4 (фиг. 2, 5). Для фиксации секций 1 относительно балочных элементов 7 можно использовать болтовые соединения 10, болты которых пропущены через соосные горизонтальные отверстия 11 в пластинах 9 секций 1 и балочных элементах 7 лучей 5 траверсы 4, причем отверстия 11 в балочных элементах 7 выполнены с заданным шагом, благодаря чему обеспечивается возможность изменения расстояния между секциями 1 (фиг. 1, 4, 5). Устройство для зацепления 3 выполнено в виде подвески 12 с шарнирно прикрепленными к ней штангами 13, нижний конец каждой из которых шарнирно прикреплен к кронштейну 8 соответствующей секции 1 (фиг. 1, 4), благодаря чему элементы траверсы 4 работают только на сжатие. 3 21992005.09.30 Секции 1 расположены в плане в вершинах равностороннего треугольника, сторона которого принимается из условия пересечения в плане зон уплотнения 14 грунта 15 каждой из секций 1 (фиг. 1, 7). Для повышения жесткости траверса усиливается накладками 16 и прокладками 17(фиг. 1, 3, 4). Сторона равностороннего треугольника, в вершинах которого расположены в плане секции 1 (фиг. 1,7), принимается по выражению 4 2- диаметр секции 1 трамбовки- глубина отпечатка 18 секции 1 трамбовки после уплотнения грунта 15- угол наклона образующей конуса 19 зоны уплотнения 14- плотность сухого грунта 15 природного сложения- требуемая плотность сухого грунта 15 после уплотнения- глубина уплотняемой толщи грунта 15.имогут определяться на основании пробного уплотнения трамбовкой грунта 15,при этом , как правило, принимается не более 1 м, так как в противном случае затрудняется выемка секций 1 из грунта 15. Расположение секций в плане в вершинах равностороннего треугольника (фиг. 1, 7),сторонакоторого принимается по выражению (1), обеспечивает пересечение зон уплотнения 14 и высокое качество уплотненного грунтового основания 4. Масса и рабочая площадь нижнего основания 20 каждой из секций 1 трамбовки, высот их сбрасывания подбираются из условия создания в грунте необходимых динамических контактных напряжений. Для подъема и сбрасывания трамбовки могут использоваться различные грузоподъемные машины монтажные краны, краны-экскаваторы и т.д. (на чертежах не показано). Составная трамбовка работает следующим образом. На основании начальных и требуемых параметров уплотняемого грунта 15 и пробного уплотнения грунта по формуле (1) устанавливается требуемое расстояниемежду секциями 1 трамбовки, при котором будет обеспечиваться максимальная эффективность уплотнения грунта 15. После чего секции 1 перемещаются вдоль лучей 5 траверсы 4 в положение, при котором между ними будет обеспечено требуемое расстояние , и фиксируются болтовыми соединениями 10 относительно балочных элементов 7,Вначале каждого из циклов уплотнения грунта 15 посредством грузоподъемной машины производится подъем на расчетную высоту трамбовки. 21992005.09.30 Затем трамбовка сбрасывается посредством растормаживания грузовой лебедки грузоподъемной машины и наносит секциями 1 одновременные удары сразу в трех точках,расположенных в плане в вершинах равностороннего треугольника, при этом в грунте 15 образуются отпечатки 18 секций 1 (фиг. 6) и зоны уплотнения 14. После чего посредством грузовой лебедки грузоподъемной машины секции 1 вынимают из отпечатков 18 в грунте 15 и повторяется новый цикл уплотнения грунта 15. На каждой из стоянок грузоподъемной машины циклы уплотнения (удары) производятся до отказа понижения поверхности и полного сформирования зон уплотнения 14 грунта 15. Далее грузоподъемная машина перемещается на новую позицию, при которой обеспечивается расположение точек уплотнения в шахматном порядке, в вершинах равносторонних треугольников на расстоянии друг от друга, принимаемом по выражению (1). Схема расположения в плане точек нанесения ударов составной трамбовкой при уплотнении грунтового массива приведена на фиг. 7, при этом уплотнение производится полосами, обозначенными на фиг. 7 римскими цифрами. Вследствие одновременного нанесения ударов расположенными в углах равностороннего треугольника тремя секциями 1 сразу в трех точках уплотнения в месте пересечения 21 создаваемых секциями 1 зон уплотнения 14 грунта 15 создаются увеличенные примерно в три раза динамические напряжения, обеспечивающие повышение степени уплотнения грунта 15, и повышается производительность трамбовки за счет сокращения количества ударов. Снабжение трамбовки горизонтальной лучевидной траверсой 4, каждый из лучей 5 которой выполнен в виде спаренных, установленных с зазором 6 балочных элементов 7, и образует в плане с рядом расположенным лучом 5 угол 120, и оборудование каждой из секций 1 в верхней части кронштейном 8, пропущенным через зазор 6 между балочными элементами 7 соответствующего луча 5 с возможностью перемещения вдоль зазора 6 и фиксации относительно балочных элементов 7, позволяет обеспечить регулирование расстояния между точками уплотнения в зависимости от первоначальных и конечных параметров уплотняемого грунта 15, что расширяет область применения трамбовки. В совокупности, вышесказанное определяет повышение эффективности уплотнения грунта 15. Фиг. 7 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.