RU2388868C1 - General-purpose indentation device - Google Patents
General-purpose indentation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388868C1 RU2388868C1 RU2009106429/03A RU2009106429A RU2388868C1 RU 2388868 C1 RU2388868 C1 RU 2388868C1 RU 2009106429/03 A RU2009106429/03 A RU 2009106429/03A RU 2009106429 A RU2009106429 A RU 2009106429A RU 2388868 C1 RU2388868 C1 RU 2388868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equivalent
- shafts
- unbalanced
- gears
- pair
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительному оборудованию, а именно к вдавливающим устройствам, и направлено на расширение технологических возможностей и эффективности применения их для безударного и бесшумного погружения в грунт свай, свай-оболочек, шпунтов (любых существующих типоразмеров) и др. строительных элементов и может быть использовано в гражданском, промышленном, энергетическом и дорожном строительстве.The invention relates to construction equipment, namely, pressing devices, and is aimed at expanding the technological capabilities and the effectiveness of their use for shockless and noiseless immersion in the soil of piles, pile piles, sheet piles (any existing sizes) and other building elements and can be used in civil, industrial, energy and road construction.
Для погружения вышеуказанных свайных элементов ныне известно значимое и широко применяемое до настоящего времени многообразие устройств зубчатых инерционных самобалансных вибраторов: ударного (вибромолоты), погружающего (вибропогружатели) и вдавливающего (комбинированные устройства) действия.For immersion of the aforementioned pile elements, a significant and currently widely used variety of devices of gear inertial self-balancing vibrators is known: shock (vibration hammers), immersion (vibration absorbers) and pressing (combined devices) actions.
Наглядным свидетельством тому является опыт отечественной строительной индустрии, а также набор современного погружного строительного оборудования, представленный на международной выставке специализированной строительной техники BAUMA 2007, в городе Мюнхен (Германия).A clear evidence of this is the experience of the domestic construction industry, as well as a set of modern submersible construction equipment, presented at the international exhibition of specialized construction equipment BAUMA 2007, in Munich (Germany).
Анализ приведенного многообразия различных погружающих устройств показывает, что удельный вес зубчатых инерционых самобалансных вибраторов направленного действия в общей компоновке ударных, вибропогружающих и комбинированных устройств составляет наибольшую долю, несет наибольшую функциональную нагрузку, и это обеспечивает наибольшую составляющую эффекта использования этого оборудования.The analysis of the given variety of various immersion devices shows that the specific gravity of gear inertial self-balancing directional vibrators in the overall arrangement of shock, vibration-absorbing and combined devices accounts for the largest share, carries the greatest functional load, and this provides the largest component of the effect of using this equipment.
Следует отметить, что вибрационные устройства, основным исполнительным органом которых являются зубчатые инерционные самобалансные вибраторы направленного действия, производимые во многих странах мира, являются проверенным и отлично зарекомендовавшим себя оборудованием. Однако их естественные недостатки - динамическое воздействие на грунт и соответственно на находящиеся вблизи объекты, непригодность для погружения свай (шпунта) в связные грунты, вредное воздействие на подшипниковые узлы электродвигателей и значительная удельная материалоэнергоемкость - являются «тормозом» на пути расширения их технологических и функциональных возможностей. Подобные устройства на сегодняшний день относительно «незаменимы» при работе на открытых пространствах, при строительстве береговых укрепительных и портовых сооружений, однако их применение небезопасно в густо застроенных и заселенных районах.It should be noted that vibration devices, the main executive body of which are gear inertial self-balancing self-balancing directional vibrators produced in many countries of the world, are proven and well-proven equipment. However, their natural shortcomings - dynamic effects on the soil and, accordingly, on nearby objects, unsuitability for immersion of piles (dowels) in cohesive soils, harmful effects on bearing assemblies of electric motors and significant specific material and energy consumption - are a “brake” on the way to expanding their technological and functional capabilities . Such devices today are relatively "indispensable" when working in open spaces, when building coastal fortifications and port facilities, but their use is unsafe in densely built-up and populated areas.
Итак, известны различные по конструкции виброударные, вибропогружающие и комбинированные устройства, содержащие в своей компоновке зубчатые инерционные самобалансные разноразмерные вибраторы, включающие корпус с размещенными в нем одной, двумя, тремя и даже четырьмя парами равнозначных жестко связанных друг с другом дебалансных зубчатых колес и валов, создающих при вращении в противоположные стороны направленные инерционные силы, периодически и симметрично изменяющиеся по величине, предназначенные для возбуждения колебаний и широко применяемые во всем мире в различных вибрационных устройствах и установках.So, vibration-shock, vibration-absorbing and combined devices of various designs are known, containing inertial inertial self-balancing gears of different sizes, including a housing with one, two, three or even four pairs of equivalent gear wheels and shafts rigidly connected to each other, creating during rotation in opposite directions directed inertial forces, periodically and symmetrically changing in magnitude, designed to excite oscillations and wide o used around the world in various vibration devices and installations.
Технические характеристики указанных устройств свидетельствуют об их возможностях создания значительных направленных инерционных сил при относительно небольших габаритах и собственном весе, а также о возможностях простыми средствами (изменением частоты вращения, радиуса инерции и массы дебалансов) получать различные изменения величины инерционных сил по гармоническому закону.The technical characteristics of these devices indicate their ability to create significant directed inertial forces with relatively small dimensions and their own weight, as well as the ability to obtain various changes in the inertial forces according to a harmonic law by simple means (by changing the rotation frequency, radius of inertia and mass of unbalances).
Однако естественная при этом симметричность и периодичность изменения этих сил по величине, пригодные для возмущения колебаний, делают данные устройства малоэффективными, например, в силовых устройствах вообще (вследствие «значительных» привесов, больших энергозатрат и динамических воздействий на окружающую среду) и совсем не пригодными в силовых вдавливающих устройствах, из-за «огромных» привесов, требующихся для создания односторонне направленных сил.However, the natural symmetry and periodicity of the change in these forces in magnitude, suitable for disturbance perturbations, makes these devices ineffective, for example, in power devices in general (due to "significant" gains, high energy costs and dynamic environmental impacts) and not at all suitable force-pushing devices, due to the "huge" gains required to create one-way forces.
Широко известны также вибропогружатели типа ВП отечественного производства (взятые авторами в качестве прототипа в силу полной аналогичности конструкций), предназначенные (например, модели ВП-3, ВП-250) для погружения тяжелых железобетонных свай и оболочек, включающие зубчатые инерционные самобалансные вибраторы, содержащие целочисленных группы попарно-равнозначных, синхронно вращающихся в противоположные стороны (в определенных случаях с разными частотами) дебалансных зубчатых колес и валов, объединенных в едином корпусе и создающих суммарную инерционную силу, изменяющуюся по величине симметрично и периодически, предназначенную для возмущения колебаний.Widely known are also vibration absorbers of type VP of domestic production (taken by the authors as a prototype due to the complete similarity of designs), designed (for example, models VP-3, VP-250) for immersion of heavy reinforced concrete piles and shells, including gear inertial self-balancing vibrators containing integer groups of pairwise equivalent, synchronously rotating in opposite directions (in certain cases with different frequencies) unbalanced gears and shafts, combined in a single housing and creating ummarnuyu inertial force changing in magnitude and periodically symmetrically, intended for disturbance vibrations.
Однако простое наращивание суммарной инерционной силы вибропривода не дает значимых преимуществ в повышении технологических возможностей вибраторов, так как при этом сохраняются все присущие им недостатки.However, a simple buildup of the total inertial force of the vibrator does not provide significant advantages in increasing the technological capabilities of the vibrators, since all the inherent disadvantages are preserved.
Отсюда следует, что дальнейшее совершенствование технических решений вибропогружателей и создание на основе этих совершенствований безударных и бесшумных специальных и универсальных вдавливающих устройств является актуальной задачей. Прежде всего требуется такое техническое решение зубчатого инерционного самобалансного вибратора, являющегося исполнительным для большинства вибропогружателей направленного действия, которое не создает вынужденных колебаний или минимизирует их и позволяет при меньших габаритах и весе, и меньших энергозатратах, создавать значительно большие направленные квазистатические усилия, и, сохраняя функции виброударных и вибропогружающих устройств, обрести функции вдавливающих.It follows that the further improvement of the technical solutions of vibration absorbers and the creation on the basis of these improvements of shock-free and silent special and universal pressing devices is an urgent task. First of all, such a technical solution is needed for a toothed inertial self-balancing vibrator, which is executive for most directional vibrators, which does not create forced vibrations or minimizes them and allows, with smaller dimensions and weight, and lower energy consumption, to create significantly larger directed quasistatic forces, and, while maintaining functions vibration-shock and vibration-absorbing devices, acquire the function of pressing.
Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей и повышение эффективности вибропогружающих устройств за счет придания им функций безударного и бесшумного вдавливания путем увеличения односторонне направленной инерционной силы.The technical result of the invention is the expansion of technological capabilities and increase the efficiency of vibration-absorbing devices by giving them the functions of shockless and noiseless indentation by increasing the one-way inertial force.
Этот технический результат достигается тем, что в универсальном вдавливающем устройстве, содержащем грузовую траверсу, направляющие, сменный свайный наголовник и зубчатый инерционный самобалансный вибратор, включающий корпус, подшипниковые опоры, попарно-равнозначные жестко связанные между собой дебалансные зубчатые колеса и валы, объединенные в отдельные группы, связанные с приводом, зубчатый инерционный самобалансный вибратор выполнен полигармоническим, попарно-равнозначные дебалансные зубчатые колеса и валы последовательно в мультиплицирующем порядке соединены друг с другом посредством зацепления своих зубчатых колес в два равнозначных вертикальных ряда и смонтированы в подшипниковых опорах несущих стенок единого корпуса, причем зубчатые колеса начальной пары рядовых соединений кинематически также связаны друг с другом, при этом количество дополнительных равнозначных пар дебалансных зубчатых колес и валов, присоединенных к начальной паре, выбрано из диапазона 2÷6, порядок частоты вращения каждой из них по отношению к начальной паре выбран кратным и целочисленным из диапазона 1÷7, углы сдвига фаз каждой дополнительной пары относительно начальной установлены равными нулю, дебалансные валы конечной (верхней) пары кинематически связаны с приводом вращательного движения, связанного с пультом управления и выполненного в виде блока из двух равнозначных механических передач и двух равнозначных двигателей, управляемых в режиме «ведущий-ведомый», статические моменты дебалансов каждой дополнительной пары выбраны из условия необходимой несимметрии суммарной направленной инерционной силы из диапазона 3÷7, грузовая траверса и направляющие жестко смонтированы на боковых стенках корпуса, на днище которого жестко закреплен сменный свайный наголовник, таким образом, что оси их лежат строго в одной вертикальной плоскости с центром тяжести всего устройства, при этом собственный вес универсального вдавливающего устройства выбран с учетом величины вышеуказанной несимметрии суммарной инерционной силы и величины наименьшего критического сопротивления срыву погружаемого элемента.This technical result is achieved by the fact that in a universal pressing device containing a cargo beam, guides, a replaceable pile head cap and a gear inertial self-balancing vibrator, including a housing, bearing bearings, pairwise equivalent rigidly interconnected unbalanced gears and shafts, united in separate groups associated with the drive, the inertial self-balancing toothed vibrator is polyharmonic, pairwise equivalent unbalanced gears and shafts are sequentially in m in an ultraplicating manner, they are connected to each other by engaging their gears in two equal vertical rows and mounted in bearing bearings of the bearing walls of a single housing, and the gears of the initial pair of row joints are kinematically connected to each other, while the number of additional equivalent pairs of unbalanced gears and the shafts attached to the initial pair, selected from the range 2 ÷ 6, the order of the frequency of rotation of each of them relative to the initial pair is selected multiple and integer taken from the range 1–7, the phase angle angles of each additional pair relative to the initial one are set equal to zero, the unbalanced shafts of the final (upper) pair are kinematically connected with the rotary motion drive associated with the control panel and made in the form of a block of two equivalent mechanical gears and two equivalent engines controlled in the “master-slave” mode, the static moments of unbalance of each additional pair are selected from the condition of the necessary asymmetry of the total directional inertial force from pitches 3 ÷ 7, the cargo beam and guides are rigidly mounted on the side walls of the body, on the bottom of which a removable pile headgear is rigidly fixed, so that their axes lie strictly in the same vertical plane with the center of gravity of the entire device, while the weight of the universal pressing device selected taking into account the magnitude of the above asymmetry of the total inertial force and the magnitude of the least critical resistance to stall of the immersed element.
Предусмотрено, что в приводе вращательного движения в качестве равнозначных двигателей применены асинхронные двигатели, управляемые блоком из двух равнозначных частотных преобразователей, связь между которыми осуществлена посредством оптоволоконного кабеля и выведена на пульт управления.It is envisaged that in the rotary motion drive, as equivalent motors, asynchronous motors are used, controlled by a block of two equivalent frequency converters, the connection between which is carried out by means of a fiber optic cable and displayed on the control panel.
Предусмотрено, что в приводе вращательного движения в качестве равнозначных двигателей могут быть применены серводвигатели, управляемые при распределении связных нагрузок блоком из двух равнозначных сервоприводов.It is envisaged that in a rotary motion drive as equivalent motors can be used servomotors controlled by the distribution of the connected loads by a block of two equivalent servos.
Предлагаемое техническое решение имеет существенные преимущества перед прототипом и, обладая представленными конструктивными элементами и связями между ними, создает широкие перспективы использования расширенных функциональных и технологических возможностей инерционных полигармонических самобалансных универсальных вдаливающих устройств (в т.ч. вибропогружателей и вибромолотов), в силу присущих им способностей, а именно:The proposed technical solution has significant advantages over the prototype and, having the structural elements presented and the connections between them, creates broad prospects for using the expanded functional and technological capabilities of inertial polyharmonic self-balancing universal roll-off devices (including vibration dampers and vibration hammers), due to their inherent abilities , namely:
- формирования любых, в том числе и необходимых, односторонне направленных инерционных сил, как предназначенных для возбуждения несимметричных колебаний, так и квазистатических, не предназначенных для возбуждения колебаний вовсе;- the formation of any, including necessary, unilaterally directed inertial forces, both designed to excite asymmetric oscillations, and quasistatic, not intended to excite oscillations at all;
- комбинированного использования в качестве (раздельного или универсального) устройства вдавливающего, вибропогружающего и виброударного действия;- combined use as a (separate or universal) device of pressing, vibration-absorbing and vibration-shock action;
- позволяет разработать унифицированные ряды новых высоконадежных зубчатых инерционных полигармонических самобалансных вибраторов, для решения различных технологических задач;- allows you to develop a unified series of new highly reliable inertial gear inertial polyharmonic self-balancing vibrators, to solve various technological problems;
- позволяет разработать унифицированные ряды новых высокопроизводительных вибромолотов, вибропогружающих и вдавливающих устройств, с одновременным значимым уменьшением удельных показателей энергоресурсопотребления.- allows you to develop a unified series of new high-performance vibratory hammers, vibration-absorbing and pressing devices, with a simultaneous significant decrease in specific indicators of energy consumption.
Предварительные расчеты показывают, что использование возможностей зубчатого инерционного полигармонического самобалансного вибратора для увеличения несимметрии направленной инерционной силы, при решении силовых задач, например, создания вдавливающего устройства, позволит получить более чем семикратное увеличение квазистатического рабочего усилия.Preliminary calculations show that using the capabilities of a gear inertial polyharmonic self-balancing vibrator to increase the asymmetry of the directed inertial force, when solving power problems, for example, creating an pressing device, will allow you to get more than a seven-fold increase in the quasistatic working force.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема универсального вдавливающего устройства, на фиг.2 представлена диаграмма изменения суммарной инерционной квазистатической силы зубчатого инерционного полигармонического самобалансного вибратора, выполненного по семиступенчатой схеме устройства, показанного на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of a universal pressing device, Fig. 2 shows a diagram of a change in the total inertial quasistatic force of a gear inertial polyharmonic self-balancing vibrator made according to the seven-step diagram of the device shown in Fig. 1.
Универсальное вдавливающее устройство содержит грузовую траверсу - 1, направляющие - 2, сменный свайный наголовник - 3 и зубчатый инерционный самобалансный вибратор - 4, включающий единый корпус - 5, подшипниковые опоры - 6, 6', 7, 7', 8, 8', 9, 9', 10, 10', 11, 11', 12, 12' попарно-равнозначные жестко связанные между собой дебалансные зубчатые колеса 13, 13', 14, 14', 15, 15', 16, 16', 17, 17', 18, 18', 19, 19' и валы 20, 20', 21, 21', 22, 22', 23, 23', 24, 24', 25, 25', 26, 26', объединенные в отдельные группы, связанные с приводом вращательного движения (ПВД). В едином корпусе 5 указанные попарно-равнозначные дебалансные зубчатые колеса 13, 13', 14, 14', 15, 15', 16, 16', 17, 17', 18, 18', 19, 19' и валы 20, 20', 21, 21', 22, 22', 23, 23', 24, 24', 25, 25', 26, 26' с определенными расчетными параметрами и определенными расчетными статическими моментами дебалансов: начальные - 13 и 13', 20 и 20', и дополнительные - 14 и 14', 21 и 21', 15 и 15', 22 и 22', …, 19 и 19', 26 и 26' размещены в два семиступенчатых равнозначных вертикальных ряда. При этом названные дебалансные пары последовательно в мультиплицирующем порядке кинематически, с помощью зацепления своих соответствующих зубчатых колесных пар: 13 и 13', 14 и 14', 15 и 15', …, 19 и 19' связаны между собой и смонтированы в соответствующих подшипниковых опорах 6 и 6', 7 и 7', …, 12 и 12' несущих стенок корпуса - 5 с возможностью попарно синхронно и синфазно вращаться в противоположных направлениях, для чего равнозначные ряды кинематически также связаны между собой зацеплением зубчатых колес 13 и 13' своих начальных дебалансных валов 20 и 20'.A universal pressing device contains a cargo beam - 1, guides - 2, a replaceable pile headgear - 3 and a toothed inertial self-balancing vibrator - 4, including a single housing - 5, bearing bearings - 6, 6 ', 7, 7', 8, 8 ', 9, 9 ', 10, 10', 11, 11 ', 12, 12' pairwise equivalent rigidly interconnected unbalanced gears 13, 13 ', 14, 14', 15, 15 ', 16, 16', 17 , 17 ', 18, 18', 19, 19 'and shafts 20, 20', 21, 21 ', 22, 22', 23, 23 ', 24, 24', 25, 25 ', 26, 26', United in separate groups associated with a rotational motion drive (LDPE). In a single housing 5, these pairwise-equivalent unbalanced gears 13, 13 ', 14, 14', 15, 15 ', 16, 16', 17, 17 ', 18, 18', 19, 19 'and shafts 20, 20 ', 21, 21', 22, 22 ', 23, 23', 24, 24 ', 25, 25', 26, 26 'with certain calculated parameters and certain calculated static unbalance moments: initial - 13 and 13', 20 and 20 ', and additional - 14 and 14', 21 and 21 ', 15 and 15', 22 and 22 ', ..., 19 and 19', 26 and 26 'are placed in two seven-step equivalent vertical rows. Moreover, the said unbalanced pairs are sequentially in a multiplicative order kinematically, by means of engagement of their respective gear wheelsets: 13 and 13 ', 14 and 14', 15 and 15 ', ..., 19 and 19' are interconnected and mounted in the corresponding bearing bearings 6 and 6 ', 7 and 7', ..., 12 and 12 'of the bearing walls of the housing - 5 with the possibility of pairwise synchronously and in-phase rotation in opposite directions, for which equivalent rows are kinematically also interconnected by meshing gears 13 and 13' of their initial unbalanced shafts 20 and 20 '.
Количество дополнительных равнозначных пар дебалансных зубчатых колес и валов, присоединенных к начальной паре, принято равным шести из диапазона 2÷6. Порядок частоты вращения каждой дополнительной пары по отношению к начальной паре выбран кратным единице и целочисленным из диапазона 1÷7.The number of additional equivalent pairs of unbalanced gears and shafts attached to the initial pair is taken to be six from the range 2 ÷ 6. The order of the rotation frequency of each additional pair with respect to the initial pair is selected as a multiple of unity and integer from the range 1 ÷ 7.
Углы сдвига фаз каждой дополнительной пары относительно начальной приняты равными нулю. Дебалансные валы конечной (верхней) пары кинематически связаны с ПВД, выполненным в виде блока 27 из двух парно-равнозначных механических передач и двух парно-равнозначных асинхронных двигателей, управляемых в режиме «ведущий-ведомый» блоком 28 из двух частотных преобразователей, связь между которыми для обеспечения равномерного распределения связных нагрузок между двигателями осуществлена посредством оптоволоконного кабеля 29 и выведена на пульт управления 30.The phase shift angles of each additional pair relative to the initial are taken equal to zero. The unbalanced shafts of the final (upper) pair are kinematically connected with the LDPE, made in the form of a block 27 of two pair-equivalent mechanical gears and two pair-equivalent asynchronous motors, controlled by the master-slave unit 28 of two frequency converters, the connection between which to ensure uniform distribution of the connected loads between the engines is carried out by means of a fiber optic cable 29 and displayed on the control panel 30.
Устройство работает следующим образом. Универсальное вдавливающее устройство, закрепленное посредством грузовой траверсы на крюковой обойме грузоподъемного крана и установленное в направляющих его копровой стойки (допускается в ее отсутствие и простой подвес к крюковой обойме), подводится машинистом крана к специальному стеллажу с уложенными на нем под уклономThe device operates as follows. A universal pressing device, mounted by means of a cargo beam on a hook clip of a load-lifting crane and installed in the guides of its pile stand (it is allowed in its absence and simple suspension to the hook clip), is brought by the crane driver to a special rack with the racks laid on it
6-7° к горизонту сваями и надевает на голову сваи свайный наголовник 3. Помощник машиниста с помощью выносного пульта управления 30 зажимным механизмом свайного наголовника 3 зажимает голову сваи 31. Машинист крана по команде помощника поднимает сваю 31 в вертикальное положение, выводит ее на точку погружения и переводит грузовую лебедку в режим растормаживания. Помощник машиниста посредством пульта управления 30 включает ПВД, плавно погружает сваю 31 на заданную глубину и освобождает ее от зажима в свайном наголовнике 3. Машинист крана по команде помощника поднимает устройство и ... далее цикл повторяется.6-7 ° to the horizon with piles and puts the pile head cap on the pile head 3. The driver’s assistant, using the remote control 30 of the pile head clamping mechanism 3, clamps the pile head 31. The crane driver, on the command of the assistant, raises the pile 31 to a vertical position, brings it to a point diving and puts the winch in the release mode. The assistant to the driver by means of the control panel 30 turns on the LDPE, gently immerses the pile 31 to a predetermined depth and releases it from the clamp in the pile head cap 3. The crane driver, on the command of the assistant, raises the device and ... then the cycle repeats.
Представленная на фиг.2 несимметрия суммарной инерционной квазистатической силы, формируемой зубчатым инерционным полигармоническим самобалансным вибратором предлагаемого универсального вдавливающего устройства, по определению равнаPresented in figure 2, the asymmetry of the total inertial quasistatic force generated by the gear inertial polyharmonic self-balancing vibrator of the proposed universal pressing device, by definition, is equal to
Kн=Fи∑нaиб/Fи∑наим,Kн = F and ∑найиб / F и ∑айм ,
где:Where:
Кн - коэффициент несимметрии;Kn - coefficient of asymmetry;
Fи∑нaиб - наибольшее значение суммарной инерционной квазистатической силы;Fi and ∑наиб - the largest value of the total inertial quasistatic force;
Fи∑наим - наименьшее значение суммарной инерционной квазистатической силы.Fi and ∑aim - the smallest value of the total inertial quasistatic force.
Для обеспечения безударного режима погружения необходимо выполнения условия:To ensure a shock-free diving regime, the following conditions must be met:
Gвy+Gпэ≥Fвыд,G y + G pe ≥F vyd ,
где:Where:
Gвy - суммарный вес вдавливающего устройства;G vy is the total weight of the pressing device;
Gпэ - вес погружаемого свайного элемента;G pe - the weight of the immersed pile element;
Fвыд - выдергивающее усилие, равное Fи∑наим.F vyd - pulling force equal to F and имonaym .
Безударный режим погружения (фиг.2) обеспечивается также при условии выполнения соотношения:Shockless immersion mode (figure 2) is also provided subject to the relation:
Gвy+Gпэ+Fср≥Fвыд,G in Y + G + F PE cf. ≥F vyd,
где:Where:
Fср - величина наименьшего критического сопротивления срыву погружаемого свайного элемента (сваи, шпунта, трубы и т.п.) при его выдергивании.F cf - the value of the least critical resistance to disruption of the immersed pile element (piles, dowels, pipes, etc.) when it is pulled out.
Таким образом собственный вес универсального вдавливающего устройства, в целях прямой экономии материалоэнергоресурсов, может и должен определятся с учетом величины (как минимум) наименьшего критического сопротивления срыву погружаемого свайного элемента из грунта соответствующего свайного поля.Thus, the self-weight of a universal pressing device, in order to directly save material and energy resources, can and should be determined taking into account the value (at least) of the least critical resistance to disruption of an immersed pile element from the soil of the corresponding pile field.
Предлагаемое универсальное вдавливающее устройство по представленной схеме (фиг.1) позволяет при семикратной несимметрии формировать направленную инерционную силу величиной от 10 тн до 1000 тн и одновременно, в плавном режиме, получить из этого диапазона с помощью ПВД необходимую рабочую величину квазистатической силы для вдавливания любого типоразмера свай и обеспечить, при безударном погружении всех типоразмеров ж/б свай в крупный песок, производительность не менее 60 шт. в смену.The proposed universal pressing device according to the presented scheme (Fig. 1) allows for seven-fold asymmetry to generate a directed inertial force of 10 tn to 1000 tn and at the same time, in a smooth mode, to obtain from this range with the help of LDPE the necessary working value of the quasistatic force for pressing any size piles and ensure, with shockless immersion of all sizes of reinforced concrete piles in coarse sand, productivity not less than 60 pcs. in shift.
Проведены испытания экспериментальной модели универсального вдавливающего устройства, изготовленного как полное геометрическое и функциональное подобие реального промышленного образца, доказана возможность получения расчетной несимметрии суммарной инерционной квазистатической силы. Модель испытана как вдавливающее устройство и как вибромолот.Tests of the experimental model of a universal pressing device made as a complete geometric and functional similarity to a real industrial design, proved the possibility of obtaining the calculated asymmetry of the total inertial quasistatic force. The model is tested as a pressing device and as a vibratory hammer.
Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения выражается в получении технического результата и на его основе создании новых высокопроизводительных энергоресурсосберегающих технологий и устройств в первую очередь для строительной отрасли (безударных и бесшумных универсальных вдавливающих устройств, вибропогружающих и виброударных устройств, вибропробивных инъекционных устройств для изготовления колодцев без выемки грунта и высококачественных набивных свай повышенной несущей способности, и мн. др.), а также в значимом повышении производительности труда и энергоресурсосбережения.The technical and economic effect of using the proposed technical solution is expressed in obtaining a technical result and on its basis the creation of new high-performance energy-saving technologies and devices primarily for the construction industry (shock-free and silent universal pressing devices, vibration-absorbing and vibration-shock devices, vibration-penetrating injection devices for the manufacture of wells without excavation and high-quality rammed piles with increased bearing capacity, and many others. etc.), as well as a significant increase in labor productivity and energy conservation.
Claims (3)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106429/03A RU2388868C1 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | General-purpose indentation device |
| PCT/RU2010/000008 WO2010098693A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-01-14 | Universal driving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106429/03A RU2388868C1 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | General-purpose indentation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2388868C1 true RU2388868C1 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=42665737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009106429/03A RU2388868C1 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | General-purpose indentation device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2388868C1 (en) |
| WO (1) | WO2010098693A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523045C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its implementation |
| RU2528715C1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its realisation |
| RU2691781C2 (en) * | 2015-02-11 | 2019-06-18 | Либхерр-Компонентс Биберах Гмбх | Vibrator and vibrator application |
| RU2806379C1 (en) * | 2023-03-22 | 2023-10-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Polyharmonic vibration device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433311A (en) * | 1967-05-31 | 1969-03-18 | Lebelle Jean L | Pile driver and extractor with rotating eccentric masses of variable weights |
| RU2017895C1 (en) * | 1991-12-24 | 1994-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ | Device for driving piles and pipes into ground |
| RU2077636C1 (en) * | 1994-04-07 | 1997-04-20 | Иван Николаевич Яковлев | Guided vibration sinker for sinking piles, grooved piles in ground |
-
2009
- 2009-02-24 RU RU2009106429/03A patent/RU2388868C1/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-01-14 WO PCT/RU2010/000008 patent/WO2010098693A1/en active Application Filing
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523045C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its implementation |
| RU2528715C1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its realisation |
| RU2691781C2 (en) * | 2015-02-11 | 2019-06-18 | Либхерр-Компонентс Биберах Гмбх | Vibrator and vibrator application |
| RU2806379C1 (en) * | 2023-03-22 | 2023-10-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Polyharmonic vibration device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010098693A1 (en) | 2010-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202403885U (en) | Three-way vibrating table | |
| ATE517216T1 (en) | SYSTEM FOR DAMPING VIBRATIONS IN A STRUCTURE | |
| RU2388868C1 (en) | General-purpose indentation device | |
| CN103134652A (en) | Three-way vibrating table | |
| US3054463A (en) | Acoustic apparatus for driving piles | |
| CN106760546A (en) | Vibrating method and tamping equipment are poured when large volume concrete structural thing is constructed | |
| JP2010174550A (en) | Active mass damper and construction | |
| CN102141775B (en) | Deep-sea platform mooring system parametric excitation-internal resonance coupled vibration analysis and control method | |
| Liu et al. | Theoretical design and experimental verification of a tunable floating vibration isolation system | |
| RU2528715C1 (en) | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its realisation | |
| RU2523045C1 (en) | Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its implementation | |
| Dostal et al. | Theoretical and experimental study of a pendulum excited by random loads | |
| CN102776835A (en) | Underwater damper for arched steel tower in construction condition | |
| RU114068U1 (en) | UNIVERSAL PRESSING DEVICE | |
| Michalczyk | Transient resonance of machines and devices in general motion | |
| RU2350806C1 (en) | Tooth inertial self-balancing mechanism | |
| PL101663B1 (en) | METHOD OF GENERATING MECHANICAL PERIODIC IMPULSE VIBRATIONS | |
| Liu | Design of foundations for large dynamic equipment in a high seismic region | |
| KR200381609Y1 (en) | A vibratory hammer using hydraulic motor | |
| Mondal et al. | Active tuned mass damper | |
| CN103774665A (en) | Hydraulic vibration hammer | |
| CN203949784U (en) | A kind of full hydraulic drive flexible cable control in parallel lift on ships testing table | |
| Gu et al. | The preliminary analysis on tower crane by earthquake effect | |
| JPH11222820A (en) | Construction and vibration-control of bridge pier | |
| CN212104086U (en) | Excitation device and arc vibration type tubular pile sinking and pulling machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110225 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120310 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140225 |