СМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ К МАШИНЕ МС-1, МС-2 ДЛЯ УСТАНОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВИНТОВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Полезная модель предназначена для установки металлических свайных фундаментов опор контактной сети железных дорог в талые, мерзлые и вечномерзлые грунты со скальными включениями при обустройстве и ремонте контактной сети железных дорог.
Известно изобретение «Машина для погружения стальных трубчатых свай в вечномерзлый грунт», патент RU №2119626, опубликовано 2003.02.27, которое содержит шасси с лебедками, выносную опору мачту, штангу и установленный на мачте механизмы вращения, подачи и центрирования штанги. Машина снабжена дополнительным центрирующим устройством, установленным на мачте, а штанга оснащена сменным устройством для соединения со сваями различного диаметра в виде сменной втулки. Для переоборудования устройства в бурильную машину достаточно снять со штанги сменную втулку и на ее место закрепить шнековый бур. Эта возможность может быть использована для бурения лидерных скважин.
Недостатком данного изобретения является сложность замены бурильного оборудования на оборудование ввинчивания сваи в связи с заменой сменной втулки.
Известно изобретение «Винтовая свая, способ установки винтовой сваи,, приспособление для завинчивания сваи и способ прокладки тоннеля открытым способом с использованием винтовой сваи», патент RU 2288326, опубликовано 2006.11.27, в котором способ установки винтовой сваи, включает погружение сваи в предварительно подготовленное отверстие в грунте, диаметр которого не меньше наружного диаметра ствола сваи, но не больше 1/4 диаметра лопасти в широкой ее части, сваю подтягивают крюком и насаживают ключ приспособления для завинчивания сваи на болт, затем конец сваи размещают в отверстии и производят погружение сваи в грунт путем одновременного приложения завинчивающего и вдавливающего усилий при помощи приспособления для завинчивания сваи.
Приспособление для завинчивания сваи согласно изобретению выполнено в виде съемной торцевой насадки на бурильную машину и соединено с редуктором последней, при этом внутренняя часть торцевой насадки выполнена в виде ключа, выполненного по форме болта сваи, при этом в боковой стенке торцевой насадки выполнено отверстие для размещения троса с крюком.
Несмотря на простоту конструкции торцевой насадки для сваи, недостаток прототипа аналогичен недостатку аналога, требуется замена торцевой насадки для крепления сваи после бурения лидерной скважины и замены бура со шнеком на сваю.
Задачей данной полезной модели является упрощение процесса замены бурильного оборудования на сваю за счет универсальности присоединительного фланца, а также повышение скорости бурения и ввинчивания, а также глубины лидерных скважин.
Данная задача решается созданием сменного оборудования к машине для установки металлических винтовых свайных фундаментов, содержащем вращатель с редуктором, рабочий орган, гидрооборудование, присоединительный фланец, в котором гидрооборудование смонтировано на корпусе редуктора, присоединительный фланец установлен на шестигранной части выходного вала редуктора с возможностью продольного перемещения до ограничителя, на фланце размещены поворотные фиксаторы с рычагами, предназначенные для крепления сваи, и ключ, который фиксирует присоединительный фланец в нижнем положении.
Кроме того, вращатель выполнен 4-х скоростным с двумя ступенями регулировки, а редуктор выполнен с двумя передачами.
Кроме того, часть хвостовика выходного вала редуктора, служащая для присоединения шнека, выполнена квадратного сечения.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами:
Фиг.1 - общий вид машины МС-1, МС-2 со сменным оборудованием для установки металлических винтовых свайных фундаментов
Фиг.2 - сменное оборудование шнеко-резцового типа для разработки лидерных скважин.
Фиг.3 - общий вид вращателя с присоединительным фланцем
Фиг.4 - вид А на вращатель с присоединительным фланцем
Фиг.5 - соединение присоединительного фланца с хвостовиком редуктора разрез по Б-Б
Фиг.6 - соединение присоединительного фланца с хвостовиком редуктора разрез по В-В
Фиг.7 - соединение шнека с хвостовиком редуктора разрез по А-А.
В состав сменного оборудования (фиг.1) входят вращатель 1, установленный на грузовой каретке 2 направляющей рамы 3 машины, подключенный к ее гидросистеме. В состав вращателя 1 (фиг.2) входят редуктор 4, гидрооборудование 5 и присоединительный фланец 6.
Для обеспечения различных режимов бурения и завинчивания сваи вращатель выполнен 4-х скоростным с двумя ступенями регулировки и 2-мя передачами в редукторе 4. Переключение ступеней регулирования гидромотора и передач в редукторе выполняется дистанционно с помощью гидрооборудования 5, смонтированного на корпусе редуктора.
Присоединительный фланец 6 (Фиг.5), (Фиг.6) служит для стыковки со сваей и установлен на шестигранной части выходного вала 7 редуктора 4 с возможностью продольного перемещения до ограничителя 8 для компенсации возможной разницы скоростей подачи и завинчивания, увеличения глубины завинчивания и упрощения установки сваи 9 на вал редуктора 4.
При помощи гидроцилиндра (не показан) производится давление на присоединительный фланец 6 с закрепленной сваей 9, при этом между сваей 9 и фланцем 6 есть зазор, по которому оператор определяет состояние завинчивания сваи. Возможность продольного перемещения присоединительного фланца 6 осуществлена двумя шестигранниками, внутренним и внешним.
На присоединительном фланце 6 размещены поворотные фиксаторы 10 с рычагами 11, предназначенные для крепления сваи 9, и ключ 12, который фиксирует присоединительный фланец 6 в нижнем положении.
Для присоединения шнека 13 служит часть хвостовика выходного вала 7 редуктора 4 квадратного сечения (Фиг.7).
Таким образом, на выходном валу редуктора 4 вращателя 1 могут быть закреплены шнек с удлинителем и резцовой головкой 13 для бурения лидерной
скважины или винтовая свая 9 без демонтажа присоединительного фланца 6. Шнек с удлинителем и резцовой головкой 13 позволяет производить бурение скважины глубиной до 6.5 м от уровня головок рельсов, а в сложенном положении размещается в пределах направляющей рамы машины 3, что обеспечивает беспрепятственную установку оборудования в рабочее положение при любом профиле земляного полотна.
Для направления шнека 13 при бурении или винтовой сваи 9 при ввинчивании в рабочем положении, а также фиксации и поддержки его или ее в транспортном положении в составе хозяйственного поезда служит люнет 14, установленный в нижней части направляющей рамы 3.
Замена шнека 13 на винтовую сваю 9 после бурения и монтаж сваи 9 на выходном валу редуктора 4 вращателя 1 производятся с использованием крана-манипулятора 15 и зарядного устройства машины 16, которое в процессе работы образует направляющие призмы (не показаны), обеспечивающие соосность при установке шнека или сваи на вал вращателя и поддержку последних при раскладывании и складывании оборудования и при передвижении машины в процессе производства работ.
Процесс установки сваи включает бурение скважины и завинчивание в нее сваи. Управление режимами осуществляют с рабочих пультов в кабине машины, на которых дополнительно подключены имеющиеся резервные тумблеры.
Оборудование позволяет производить разработку лидерной скважины диаметром 325 мм глубиной 6,5 м от уровня головок рельсов и завинчивать сваи на глубину 6,5 м. Техническая производительность машин МС-1, МС-2 с навешенным оборудованием не менее 1,5 сваи в час.
В оборудование можно использовать приводной двухсекционный высокомоментный гидромотор MS50-2-A11-A50-2A50 фирмы «Poclain».
Замена бура на винтовую сваю и обратно производится с помощью крана-манипулятора и зарядного стола машины МС-1, МС-2. Оборудованием можно бурить скважину и завинчивать в нее сваю с одной установки базовой платформы машины МС-1, МС-2. При этом обеспечивается вертикальность завинчивания свай. Имеется возможность наращивания бура для увеличения глубины бурения. Вращатель оборудования можно использовать с разными буровыми рабочими
органами: резцово-шнековым диаметром до 650 мм, пневмоударным диаметром 400 мм, устанавливаемыми на грузовой каретке 2 направляющей рамы машины 1.
Полезная модель позволяет повысить скорость бурения лидерных скважин и завинчивания свай из-за использования вращателя с регулируемыми параметрами и за счет непрерывного цикла бурения и завинчивания, также упрощения установки сваи на вал редуктора, обеспечить вертикальность завинчивания сваи, что важно при монтаже опор контактной сети и автоблокировки.