Агрегат для вибропогружения свайных фундаментов и свай опор контактной сети

Настоящая полезная модель относится к строительной технике, а именно, к машинам, позволяющим погружать с транспортного, например, железнодорожного пути свайные фундаменты под опоры контактной сети и сваи.
В настоящее время широко известны и применяются машины для установки свай и свайных фундаментов опор контактной сети на расстоянии в интервале от 3350 до 5950 мм от продольной оси пути. Однако появилась необходимость установки опор и на других расстояниях, в частности, от 2750 до 3350 мм.
Известна машина для вибропогружения свай и свайных фундаментов опор контактной сети [патент на полезную модель RU 192676, опубл. 26.09.2019г.], содержащая железнодорожную платформу, силовую установку, кабину, механизмы передвижения, опорно-поворотное устройство, на котором смонтировано установочное оборудование, включающее поворотную ферму, выдвижную ферму, направляющую раму с установленной на ней грузовой кареткой с рабочим органом, погрузочно-зарядное устройство, гидравлическую, электрическую и пневматическую тормозную системы, в которой установочное оборудование с рабочим органом закреплено на платформе опорно-поворотного устройства с возможностью сдвижки относительно опорно-поворотного устройства в сторону междупутья после поворота установочного оборудования на ±90° из транспортного положения.
При раскладывании оборудования из транспортного положения в рабочее необходима предварительная сдвижка выдвижной фермы с навесным оборудованием и зажатым в захватное устройство свайным фундаментом на 1150 мм для вписывания в габарит. После чего осуществляется поворот поворотной фермы в сторону осуществления работ. Затем опираются домкраты поворотной фермы в грунт и производится горизонтирование платформы, что обеспечивает невозможность опрокидывания машины при переводе оборудования в рабочее положение. Только после этого оборудование переводится в вертикальное положение и устанавливается на отметку погружения свайного фундамента.
Однако в предлагаемой конструкции при сдвижке оборудования и переводе его в рабочее положение с зажатым в захватное устройство свайным фундаментом без опирания на грунт домкратов поворотной фермы для вдвижки его для обеспечения вылета 2,75 м возникают разрушительные нагрузки на болтовое крепление механизма к опорному-поворотному устройству, а также может привести к опрокидыванию машины при отсутствии опоры домкратов в грунт и, как результат, к аварийной ситуации.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей агрегата при сохранении надежности и безопасности его эксплуатации.
Указанный технический результат достигается за счет того, что агрегат для вибропогружения свайных фундаментов и свай опор контактной сети содержит железнодорожную платформу, на которой закреплены силовая установка, кабина, опорно-поворотное устройство, на платформе которого смонтировано рабочее оборудование, включающее выдвижную ферму и поворотную ферму с опорными домкратами, направляющую раму с установленной на ней грузовой кареткой, вибропогружатель с поворотным захватом, погрузочно-зарядное оборудование, гидравлическую, электрическую и пневматическую тормозную системы, при этом рабочее оборудование закреплено на платформе опорно-поворотного устройства с возможностью поворота на угол в диапазоне от 0 до ±90 градусов с фиксацией в граничных положениях, согласно настоящему техническому решению, рабочее оборудование выполнено с возможностью фиксации в промежуточном повернутом положении, определяемом заданным расстоянием от оси пути до оси погружаемого фундамента, при этом поворотный захват вибропогружателя выполнен с возможностью поворота на необходимый угол для обеспечения параллельности стенки фундамента относительно продольной оси пути, а поворотная ферма жестко зафиксирована на платформе опорно-поворотного устройства.
Возможны варианты развития заявленного технического решения:
- зависимость угла (α) фиксации промежуточного повернутого положения, расстояния (L) от оси пути до оси погружаемого фундамента и вылета (R) рабочего органа от оси поворота определяется по формуле: L=R*Sinα;
- фиксация осуществляется с помощью откидных упоров.
Конструкция разработанного агрегата имеет возможность установки оборудования для работы на вылетах 2750-5950 мм с возможностью сдвижки выдвижной фермы относительно поворотной фермы на необходимый вылет от оси пути. При этом поворотная ферма жестко приварена к опорно-поворотному устройству, что гарантирует отсутствие разрушительных напряжений в конструкции. В то время, как в прототипе предлагается крепить поворотную ферму с оборудованием к опорно-поворотному устройству с помощью направляющих, позволяющих сдвинуть оборудование, повернутое на 90 градусов, на вылет 2750 мм. Наличие зазоров и болтового крепления направляющих приводит к последствиям описанных выше.
На Фиг. 1 представлен общий вид агрегата в транспортном положении.
На Фиг. 2 представлен общий вид агрегата в рабочем развернутом положении.
На Фиг. 3 представлена схема расчета угла поворота.
На Фиг. 4 представлен вид спереди вибропогружателя с поворотным захватом.
На Фиг. 5 представлен вид сверху вибропогружателя с поворотным захватом.
На Фиг. 6 представлен вид сбоку вибропогружателя с поворотным захватом.
На Фиг. 7 представлено сечение А-А с Фиг. 4.
На Фиг. 8 представлено сечение Б-Б с Фиг. 5.
На Фиг. 9 представлено сечение В-В с Фиг. 6.
На Фиг. 10 представлен вид Г с Фиг. 4.
Агрегат для вибропогружения свайных фундаментов и свай опор контактной сети (Фиг. 1-10) содержит самоходную железнодорожную платформу 1 с механизмами передвижения, состоящими из грузовой тележки с приводным редуктором и электродвигателем, на которой закреплены с помощью болтового соединения силовая установка 2 и кабина 3, а с помощью сварки опорно-поворотное устройство 4, на платформе которого также с помощью сварки смонтировано рабочее оборудование, включающее поворотную ферму 5 с опорными домкратами и выдвижную ферму 6, направляющую раму 7 с перемещающейся по её направляющим грузовой кареткой 8, вибропогружатель 9 с поворотным захватом, погрузочно-зарядное оборудование, включающее кран-манипулятор 10 с откидными опорами 11 и поворотный стол 12 для поворота анкерных фундаментов, закрепленных на платформе 1 с помощью болтовых соединений.
Агрегат также содержит гидравлическую тормозную систему 13, электрическую тормозную систему 14 и пневматическую тормозную систему 15.
Кабина 3 может быть оборудована кондиционером 16 и обогревателем 17.
Рабочее оборудование закреплено на платформе опорно-поворотного устройства с возможностью поворота с помощью гидроцилиндров на угол в диапазоне от 0 до ±90 градусов с фиксацией в граничных положениях и в промежуточном повернутом положении, определяемом заданным расстоянием от оси пути до оси погружаемого фундамента с помощью откидных упоров (на фигурах не показаны).
Вибропогружатель 9 (Фиг. 6-10) включает вибратор 18 и поворотный захват 19. С помощью захвата 19 обеспечивается жесткое соединение с оголовком погружаемого элемента, а вибратором 18 генерируется вибрация массы, включающей погружаемый элемент и вибропогружатель 9 с кареткой 8.
Поворотный захват 19 выполнен с возможностью поворота на необходимый угол для обеспечения параллельности стенки фундамента относительно продольной оси пути.
Для этого в корпусе 20 (Фиг. 9) вибратора 18 на сферических роликоподшипниках 21 установлены два дебалансных вала 22, расположенных в одной горизонтальной плоскости и связанных друг с другом посредством зацепляющихся зубчатых колес 23. Такая связь обеспечивает синхронное вращение дебалансных валов 22 в разных направлениях с одинаковой скоростью. На дебалансных валах 22 смонтированы дебалансы 24. Вращение дебалансных валов 22 с дебалансами 24 осуществляется от гидромоторов 25, соединенных с дебалансными валами 22 зубчатыми муфтами 26.
Смазка зубчатого зацепления привода дебалансных валов 22 и подшипников 21 со стороны привода осуществляется масляным туманом, образующимся при вращении зубчатых колес 23. Подшипники 21 с противоположной стороны смазываются консистентной смазкой.
Уровень масла в корпусе 20 контролируется по масломерному стеклу 27.
Захват 19 состоит из нижнего пояса и верхнего присоединительного фланца с опорной плоскостью и центрирующим буртиком, соединенных ребрами.
На верхнем листе нижнего пояса установлены три гидроцилиндра 28 штоками вниз (Фиг. 8).
Под каждым гидроцилиндром 28 внутри пояса закреплены направляющие 39, в вертикальных пазах типа "ласточкин хвост", в которых перемещаются клинья 30, жестко соединенные со штоками гидроцилиндров 28 (Фиг. 6). Клинья 30 в свою очередь также имеют пазы типа "ласточкин хвост", расположенные наклонно, с которыми взаимодействуют клиновые щеки 31 со сменными щеками 32. Горизонтальное перемещение клиновых щек 31 при ходе штоков гидроцилиндров 28 обеспечивается шпонками 33, соединяющими направляющие 29 и клиновые щеки 31. Крепятся шпонки 33 в пазах направляющих 29 с помощью установочных винтов 34 со стопорными шайбами 35. При ходе штоков гидроцилиндров 28 вверх клинья 30 перемещают клиновые щеки 31 со сменными щеками 32 в горизонтальной плоскости в направлении свайного фундамента, что соответствует его зажиму.
Захват 19 соединяется с нижней плоскостью вибратора 18 с возможностью поворота и центрируется с ней посадочным буртиком. Прижим захвата 19 к нижней плоскости вибратора 18 производится с помощью вала 36 (Фиг. 8), гайки зажимной 37 (Фиг. 10), и с закрепленной на ней с помощью шлицов обоймы 38.
На проушинах обоймы 38 крепятся два гидроцилиндра зажима 39 (Фиг. 7), которые обеспечивают поворот зажимной гайки 37 и прижим захвата 19 к нижней плоскости вибратора 18. Захват 19 в расфиксированном положении имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси вибратора 18 на 35 град с помощью гидроцилиндра 40 ) поворота (Фиг. 6). Для работы агрегата на определенной стороне пути необходимо установить ось 41 (Фиг. 10) в нужное положение и зафиксировать её и проушину штока гидроцилиндра в этом положении с помощью гаек 42, 43.
Наличие на зажимной гайке 37 и обойме 38 шлицов позволяет регулировать угол установки гидроцилиндров зажима 39 при износе упорной резьбы вала 36 и зажимной гайки 37, а так же при другой эксплуатационной деформации деталей.
На Фиг. 5 показана схема для определения зависимости угла (α) фиксации промежуточного повернутого положения, расстояния (L) от оси пути до оси погружаемого фундамента и вылета (R) рабочего органа от оси поворота определяется по формуле: L=R*Sinα. Минимальный α угол поворота ограничен платформой и размерами оборудования и составляет 55 градусов.
Вылет в диапазоне 2750-3350 мм обеспечивается перемещением выдвижной фермы с оборудованием до нужной отметки при сохранении угла поворота 55 град. При работе в диапазоне 3350-5950 мм захват вибропогружателя переводится в исходное положение, а оборудование поворачивается на угол 90 град.
Заявляемый агрегат работает следующим образом.
Свайный фундамент или сваю (на чертеже не показано) с помощью крана-манипулятора 10 укладывают на поворотный стол 12 таким образом, чтобы обеспечить их его захват поворотным захватом 19 вибропогружателя 9. Далее производится подъем вибропогружателя 9 с захваченным свайным фундаментом или сваей вверх, далее производится поворот оборудования на необходимый угол с предварительной сдвижкой выдвижной фермы для вписывания в габарит, после чего с помощью опорных домкратов поворотной фермы горизонтируется оборудование, затем мачта переводится в вертикальное положение и производится наводка на необходимую отметку. Затем мачта опускается до упора в грунт, после чего погружаемый элемент упирается в грунт и производится его вибропогружение до проектной глубины. Приведение агрегата в транспортное положение производится в обратном порядке.