Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Пчелин Вячеслав Николаевич Пойта Петр Степанович Дедок Владимир Николаевич Чернюк Владимир Петрович Друшиц Дмитрий Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для глубинного уплотнения грунта, содержащее трубчатый корпус с расположенными в нижней части коническим теряемым башмаком и винтовой лопастью с основной отбойной пластиной, прикрепленной к хвостовой кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей основную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала основной отбойной пластины о грунт, отличающееся тем, что заходная кромка винтовой лопасти снабжена дополнительной отбойной пластиной, прикрепленной к заходной кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей дополнительную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала дополнительной отбойной пластины о грунт, причем основная и дополнительная отбойные пластины жестко прикреплены к хвостовой и заходной кромкам соответственно под углом 90 к плоскости винтовой лопасти. Полезная модель относится к строительству, в частности к устройствам для глубинного уплотнения слабых и насыпных грунтов. Известно устройство для глубинного уплотнения грунта, содержащее трубчатый корпус с расположенными в нижней части коническим теряемым башмаком и винтовой лопастью с заходной и хвостовой заостренными кромками, причем винтовая лопасть прикреплена под острым угломк образующим корпуса в сторону его оголовка, принимаемым из соотношения 90( ) , где- коэффициент трения материала винтовой лопасти по грунту 1. Основное уплотнение грунта данным устройством производится при его вывинчивании ступенями, вначале каждой из которых осаживают рабочий орган посредством приложения осевой ударной или вибрационной нагрузки, при этом грунт, взаимодействуя с прикрепленной под острым угломк образующим корпуса в сторону его оголовка лопастью, перемещается в радиальном направлении за пределы лопасти, что позволяет увеличить зону уплотняемого грунта. Известное устройство характеризуется значительными энергозатратами на преодоление сил трения лопасти о грунт при уплотнении грунта в процессе осаживания винтовой лопасти, так как грунт, перемещаясь в радиальном направлении, взаимодействует со всей нижней поверхностью лопасти и требует приложения к корпусу при осаживании устройства значительных усилий. Известно также устройство для глубинного уплотнения грунта, содержащее трубчатый корпус с расположенными в нижней части коническим теряемым башмаком и винтовой лопастью с основной отбойной пластиной, прикрепленной к хвостовой кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей основную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала основной отбойной пластины о грунт, причем основная отбойная пластина прикреплена к хвостовой кромке винтовой плоскости шарнирно с возможностью поворота при вывинчивании рабочего органа на 90 2. Снабжение хвостовой кромки винтовой лопасти шарнирно прикрепленной с возможностью поворота на 90 основной отбойной пластиной, размещенной в плане по отношению к секущей основную отбойную пластину радиальной плоскости под углом,превышающим угол трения материала основной отбойной пластины о грунт, позволяет обеспечить уплотнение грунта с радиальным его перемещением за пределы лопасти при вывинчивании устройства и тем самым снизить энергозатраты на уплотнение грунта вследствие снижения сил трения при радиальном перемещении грунта за пределы винтовой лопасти, так как при этом с грунтом взаимодействует шарнирно прикрепленная к верхней кромке основная отбойная пластина, площадь которой значительно меньше площади винтовой лопасти. Однако уплотнение грунта посредством его радиального перемещения при взаимодействии основной отбойной пластины винтовой лопасти с грунтом осуществляется только при вывинчивании рабочего органа, что снижает эффективность уплотнения грунта. Кроме того, наличие шарнирного соединения основной отбойной пластины с хвостовой кромкой винтовой лопасти усложняет конструкцию устройства, снижая его надежность. Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в том,чтобы повысить эффективность уплотнения грунта и упростить конструкцию устройства. 2 95552013.10.30 Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве для глубинного уплотнения грунта, содержащем трубчатый корпус с расположенными в нижней части коническим теряемым башмаком и винтовой лопастью с основной отбойной пластиной,прикрепленной к хвостовой кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей основную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала основной отбойной пластины о грунт, заходная кромка винтовой лопасти снабжена дополнительной отбойной пластиной, прикрепленной к заходной кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей дополнительную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала дополнительной отбойной пластины о грунт, причем основная и дополнительная отбойные пластины жестко прикреплены к хвостовой и заходной кромкам соответственно под углом 90 к плоскости винтовой лопасти. Снабжение винтовой лопасти дополнительной отбойной пластиной, прикрепленной к заходной кромке винтовой лопасти и размещенной в плане по отношению к секущей дополнительную отбойную пластину радиальной плоскости под углом, превышающим угол трения материала дополнительной отбойной пластины о грунт, и жесткое прикрепление основной и дополнительной отбойных пластин к хвостовой и заходной кромкам винтовой лопасти соответственно обеспечивает упрощение конструкции устройства (отсутствует шарнирное соединение) и повышение эффективности уплотнения грунта за счет его уплотнения посредством радиального перемещения при взаимодействии дополнительной и основной отбойных пластин винтовой лопасти с грунтом как при завинчивании, так и при вывинчивании рабочего органа. Прикрепление основной и дополнительной отбойных пластин под углом 90 к плоскости винтовой лопасти обеспечивает радиальное перемещение грунта при вращении винтовой лопасти, что необходимо для обеспечения работоспособности устройства. Полезная модель поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображено устройство в процессе его погружения на расчетную отметку, разрез на фиг. 2 - то же, в момент вывинчивания устройства ступенями с уплотнением грунта осаживанием на фиг. 3 - подсыпка с уплотнением малосжимаемого грунта в образовавшуюся в грунте в результате его уплотнения устройством выемку на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 5 - узел Б на фиг. 1 на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 4. Обозначения 1 - трубчатый корпус 2 - конический теряемый башмак 3 - винтовая лопасть 4 - хвостовая кромка винтовой лопасти 5 - заходная кромка винтовой лопасти 6 электросварной шов 7 - основная отбойная пластина 8 - дополнительная отбойная пластина 9 - винтовая полость 10 - малосжимаемый грунт 11 - скважина 12 - полость корпуса 13 - зона уплотняемого грунта 14 - выемка 15 - трамбовка. Устройство для глубинного уплотнения грунта содержит трубчатый корпус 1 с расположенными в нижней части коническим теряемым башмаком 2 и винтовой лопастью 3 с хвостовой 4 и заходной 5 кромками (фиг. 1, 2, 4, 5, 6). Уголподъема витков винтовой лопасти 3 должен быть не более угла трения материала винтовой лопасти 3 о грунт для того, чтобы при осаживании устройства динамической нагрузкой не возникал, в результате взаимодействия грунта с винтовой лопастью 3, вращающий момент, завинчивающий устройство. Хвостовая 4 и заходная 5 кромки винтовой лопасти 3 снабжены жестко прикрепленными к ним посредством сварки 6 под углом 90 к винтовой лопасти 3 основной 7 и дополнительной 8 отбойными пластинами соответственно. Основная 7 и дополнительная 8 отбойные пластины размещены в плане по отношению к секущим основную 7 и вспомогательную 8 отбойные пластины радиальным плоскостям под углом , превышающим угол трения материала основной 7 и вспомогательной 8 отбойных пластин о грунт (фиг. 1,2, 4, 5). Уплотнение грунта предлагаемым устройством реализуется следующим образом. 95552013.10.30 Вначале устройство завинчивают в грунт на расчетную отметку (ниже проектной на высоту винтовой лопасти 3) посредством приложения к оголовку трубчатого корпуса 1 осевого вдавливающего усилияи крутящего момента кр с вращением по часовой стрелке (фиг. 1), при этом происходит первоначальное уплотнение грунта посредством его раздвижки коническим теряемым башмаком 2 и радиального перемещения грунта, взаимодействующего с дополнительной отбойной пластиной 8. После завинчивания устройства в грунтовом массиве остается винтовая полость 9 (фиг. 1). После погружения на расчетную отметку производят окончательное уплотнение грунта посредством вывинчивания устройства ступенями крутящим моментом кр с вращением против часовой стрелки с параллельным заполнением малосжимаемым грунтом 10 образующейся при вывинчивании скважины 11 посредством засыпки малосжимаемого грунта 10 в полость 12 корпуса 1, при этом конический теряемый башмак 2 остается в грунте (фиг. 2). Окончательное уплотнение осуществляется посредством повторного радиального перемещением грунта, взаимодействующего с основной отбойной пластиной 7, и приложения вначале каждой из ступеней к оголовку корпуса 1 направленной вниз осевой нагрузки д (динамической ударной или вибрационной), обеспечивающей ликвидацию образующейся в грунте винтовой полости 9 и дополнительное уплотнение грунта (фиг. 2). При этом радиальное перемещение взаимодействующего с дополнительной 8 и основной 7 отбойными пластинами грунта в процессе завинчивания и вывинчивания устройства приводит к существенному увеличению диаметра уплотняемой зоны 13 грунта и обеспечивается прикреплением к хвостовой 4 и заходной 5 кромкам винтовой лопасти 3 основной 7 и дополнительной 8 отбойных пластин под углом 90 и их размещением в плане по отношению к секущим основную 7 и вспомогательную 8 отбойные пластины радиальным плоскостям под углом, превышающим угол трения материала основной 7 и вспомогательной 8 отбойных пластин о грунт. Диаметр образуемой зоны уплотнения грунта 13 регулируется шириной основной 7 и дополнительной 8 отбойных пластин и углом в плане между основной 7 и дополнительной 8 отбойными пластинами и секущими их радиальными плоскостями. Высота каждой из ступеней вывинчивания принимается в зависимости от вида уплотняемого грунта, плотности его скелета и характера динамической нагрузки д. На заключительном этапе после полного вывинчивания устройства в образовавшуюся в грунте в результате его уплотнения выемку 14 подсыпается слоями малосжимаемый грунт 10 с его уплотнением трамбовками 15 (фиг. 3). Снабжение винтовой лопасти 3 дополнительной отбойной пластиной 8, прикрепленной к заходной кромке винтовой лопасти 3 и размещенной в плане по отношению к секущей дополнительную отбойную пластину 8 радиальной плоскости под углом ,превышающим угол трения материала дополнительной отбойной пластины 8 о грунт, и жесткое прикрепление основной 7 и дополнительной 8 отбойных пластин к хвостовой 4 и заходной 5 кромкам винтовой лопасти 3, соответственно, обеспечивает упрощение конструкции устройства (отсутствует шарнирное соединение) и повышение эффективности уплотнения грунта за счет его уплотнения посредством радиального перемещения при взаимодействии дополнительной 8 и основной 7 отбойных пластин винтовой лопасти 3 с грунтом как при завинчивании, так и при вывинчивании устройства. Прикрепление основной 7 и дополнительной 8 отбойных пластин под углом 90 к плоскости винтовой лопасти 3 обеспечивает радиальное перемещение грунта при вращении винтовой лопасти 3, что необходимо для обеспечения работоспособности устройства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: E02D 3/00

Метки: грунта, устройство, глубинного, уплотнения

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/6-u9555-ustrojjstvo-dlya-glubinnogo-uplotneniya-grunta.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для глубинного уплотнения грунта</a>

Похожие патенты