УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫТРАМБОВЫВАНИЯ КОТЛОВАНА

Полезная модель относится к строительной технике, применяемой при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах.
При вытрамбовывании котлованов под фундаменты происходит уплотнение грунта в забое как по направлению падения рабочего органа (трамбовки), так и в направлении стен котлована по контуру. Уплотнение грунта происходит за счет перемещения его частиц. В забое, где перемещение встречает сопротивление массива грунта, происходит его уплотнение. В области горловины котлована перемещение грунта встречает сопротивление в направлении массива и уплотняется. При этом падающая трамбовка встречает не только сопротивление грунта при его сжатии, но и сопротивление трения. Кроме того, при перемещении грунта в сторону полости котлована его горловина сужается, образуется конусность, препятствующая извлечению трамбовки для повторения цикла вытрамбовывания. В этом случае для извлечения рабочего органа приходится прикладывать дополнительное усилие, что в ряде случаев приводит к поломкам лебедки, гибких тяговых органов, грузозахватного устройства. Указанные недостатки обусловливают снижение производительности и увеличение себестоимости производства работ.
Для уменьшения трения трамбовки о грунт при вытрамбовывании котлованов трамбовку целесообразно периодически покрывать слоем смазывающей жидкости на основе нефтепродуктов (отработанное машинное масло, дизельное топливо и пр.). Смазывание трамбовки осуществляют при помощи кисти. При этом слой смазки укладывается неравномерно, т.к. поверхность трамбовки, как правило, покрыта остатками грунта, который при движении трамбовки отваливается вместе со смазкой. Это приводит к тому, что смазка трамбовки становится фактически не эффективной.
Известно устройство для вытрамбовывания котлованов, состоящее из базовой машины с лебедкой и гибким тяговым органом, направляющих штанг, каретки с хвостовиком и трамбовкой, регулируемых упоров, смежного опорного кольцевого элемента, клинового замка (1). Смазывание осуществляют при помощи кисти после извлечения трамбовки из забоя.
Недостатком данного технического решения является невозможность обеспечения равномерного нанесения слоя смазки, т.к. поверхность трамбовки, как правило, покрыта остатками грунта, который при движении трамбовки отваливается вместе со смазкой. Это снижает эффективность вытрамбовывания котлованов и приводит к необходимости приложения дополнительной силы для извлечения трамбовки. Указанное обстоятельство представляется весьма важным, т.к. оно связано с возможностью разрыва гибких тяговых элементов, поломки лебедки и другого силового оборудования установки.
Известен способ возведения фундамента (2), включающий вытрамбовывание кольцевого котлована, втрамбовывание в его основание жесткого материала и заполнение грунтом, а также вытрамбовывание рабочей части котлована с последующим втрамбовыванием в основание жесткого материала и заполнение ствола котлована бетоном.
Недостатком указанного способа является отсутствие смазки поверхности трамбовки. Это приводит к снижению производительности и эффективности технологического процесса.
Прототипом заявляемого технического решения является устройство для вытрамбовывания котлована, содержащее установленную на базовую машину лебедку с гибким тяговым элементом, направляющий ствол, трамбовку (3).
Недостатком прототипа является то, что смазывание трамбовки осуществляют через верхнее или нижнее отверстие направляющего ствола с использованием кисти. В прототипе невозможно осуществить равномерное смазывание трамбовки, т.к. трамбовка, находясь в верхней и нижней точках направляющего ствола, остается практически недоступной для кисти.
Технический результат полезной модели направлен на обеспечение равномерной смазки поверхности трамбовки для уменьшения силы ее трения о грунт при вытрамбовывании котлованов под фундаменты.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для вытрамбовывания котлована, содержащем установленную на базовую машину лебедку с гибким тяговым элементом, направляющий ствол, трамбовку, на внутренней поверхности свободного конца направляющего ствола дополнительно установлена губчатая пластина толщиной более расстояния от внутренней поверхности направляющего ствола до наружной поверхности трамбовки, при этом губчатая пластина пропитана смазывающей жидкостью, а торцы губчатой пластины выполнены со скосами в сторону внутренней поверхности направляющего ствола, по контуру направляющего ствола выполнены отверстия на высоту не более размера губчатой пластины, которые снабжены крышками, поворотными параллельно наружной поверхности направляющего ствола.
Технический результат достигается также тем, что отверстия в направляющем стволе выполнены в области верхней части губчатой пластины.
При вытрамбовывании котлована трамбовка, падая с заданной высоты, проходит в полости направляющего ствола, снабженного губчатой пластиной, которая заполнена машинным маслом или дизельным топливом (соляркой). В связи с тем, что диаметр трамбовки больше внутреннего диаметра цилиндра, образованного губчатой пластиной, трамбовка при прохождении данного участка направляющего ствола сжимает губчатую пластину, и смазывающая жидкость, содержащаяся в ней, выдавливается и равномерно покрывает падающую трамбовку по всей ее поверхности.
Наличие на торцах губчатой пластины скосов, ориентированных к внутренней поверхности направляющего ствола, образует конусную поверхность на входе и выходе, что позволяет трамбовке проходить через данную область в обоих направлениях, не отрывая пластину от направляющего ствола. Конусные поверхности пластины, образованные скосами, способствуют плавному вхождению трамбовки в область расположения губчатой пластины при падении с заданной высоты и при извлечении из котлована.
Наличие отверстий в направляющем стволе обусловлено необходимостью периодически пополнять запас смазывающей жидкости в губчатой пластине, закрепленной внутри указанного элемента. Оператор имеет возможность производить впрыск смазки через указанные отверстия посредством инструмента шприцевого типа или типа тавотницы.
Наличие поворотных крышек на отверстиях предназначено для предотвращения разбрызгивания смазывающей жидкости за пределы направляющего ствола при прохождении трамбовки через этот участок. Это необходимо, с одной стороны, для предотвращения нерационального расходования смазывающей жидкости, а с другой - для предотвращения загрязнения окружающей среды и наружных поверхностей устройства для вытрамбовывания котлованов.
Схема устройства для вытрамбовывания котлованов представлена на фиг.1. На фиг.2 представлено сечение по узлу установки губчатой пластины на направляющем стволе.
Устройство состоит из базовой машины 1, с установленной лебедкой 2 и гибким тяговым элементом 3. На базовой машине 1 установлен направляющий ствол 4, в полости которого перемещается трамбовка 5. На внутренней поверхности свободного конца направляющего ствола 4 установлена губчатая пластина 6, снабженная скосами 7 по торцам образованного цилиндра. В направляющем стволе 4 в области губчатой пластины 6 выполнены отверстия 8, размещенные по контуру направляющего ствола 4. Отверстия 8 снабжены крышками 9, с возможностью поворота параллельно наружной поверхности направляющего ствола 4 относительно оси 10. Отверстия 8 выполнены в верхней области губчатой пластины 6.
Устройство работает следующим образом.
На свободном конце направляющего ствола 4 выполняют отверстия 8, которые накрывают крышками 9, имеющими возможность поворота относительно своей оси 10 закрепления на стволе 4. На внутренней поверхности свободного конца направляющего ствола 4 дополнительно устанавливают губчатую пластину 6, выполненную со скосами 7, ориентированными к внутренней поверхности направляющего ствола 4. При этом губчатая пластина 6 имеет толщину, при которой внутренний диаметр цилиндра, образованный ею в полости направляющего ствола 4, будет больше диаметра трамбовки 5. Это позволяет обеспечить сжатие губчатой пластины 6 при падении трамбовки 5 и за счет этого покрывать поверхность трамбовки 5 смазывающей жидкостью. Смазывающую жидкость (машинное масло или дизельное топливо) до начала работ по вытрамбовыванию подают через отверстия 8 в губчатую пластину для ее заполнения с использованием инструмента шприцевого типа или типа тавотницы. После заполнения губчатой пластины 6 смазывающей жидкостью отверстия 8 в направляющем стволе 4 закрывают крышками 9, поворачивая их вокруг оси 10. При помощи базовой машины 1, лебедки 2 и гибкого тягового элемента 3 по направляющему стволу 4 поднимают трамбовку 5. Трамбовка 5, проходя по направляющему стволу 4 через область губчатой пластины 5, сжимает губчатую пластину, заполненную смазывающей жидкостью. За счет выдавливания смазывающей жидкости из губчатой пластины 6 происходит равномерное смазывание всей поверхности трамбовки 4. После сброса трамбовки 5 повторяют ее подъем с последующим сбросом в одну и ту же точку для вытрамбовывания. Перемещение трамбовки 4 вдоль губчатой пластины 6, наполненной смазывающей жидкостью, позволяет обеспечить регулярное и равномерное смазывание поверхности трамбовки. Крышки 9 на отверстиях 8 позволяют предотвратить разбрызгивание смазывающей жидкости наружу и не допускать загрязнение окружающего пространства, машин, производственного персонала.
Предлагаемое устройство для вытрамбовывания котлованов позволяет обеспечивать равномерное и регулярное покрытие поверхности трамбовки смазывающей жидкостью для снижения силы трения трамбовки и грунт при производстве работ.
Совокупность новых элементов устройства позволяет обеспечить равномерное и регулярное покрытие поверхности трамбовки смазывающей жидкостью и за счет этого уменьшить силу трения трамбовки о грунт в процессе вытрамбовывания котлованов под фундаменты.
Источники информации:
1. Стуров В.И., Бурмистров Ю.Г. и др. Устройство для вытрамбовывания котлованов/Патент РФ №2036270. Бюл. №15.27.05.95.
2. АС СССР №844692. E02D 27/01. 07.07.1981.
3. Свинцов А.П., Рогов В.А., Квартенко К.В., Шкиленко А.С. Технология возведения фундаментов в вытрамбованных котлованах // Промышленное и гражданское строительство. 2010. №9. С.59, рис.1, с.60, рис.2.