RU2030516C1

RU2030516C1 - Method for driving into ground of long members, such as pipes, and device for its realization

Info

Publication number: RU2030516C1
Authority: RU
Inventors: А.Я. Тишков; П.В. Родионов; Л.В. Зимонин; Х.Б. Ткач; А.В. Сухушин
Original assignee: Институт горного дела СО РАН
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: driving into ground of long objects. SUBSTANCE: applied to long member is impact momentum which is achieved by swinging of percussive mass in vertical plane. Impact is applied in the lower position of mass. EFFECT: higher efficiency. 14 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной и строительной технике и предназначено для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций. The invention relates to mining and construction equipment and is intended for trenchless laying of underground utilities.

Известна технология горизонтальной забивки металлических труб в грунт при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. При небольших диаметрах труб их передний торец выполняют коническим, заглушая полость трубы инвентарным наконечником или заваривая его. Эта технология предопределяет уплотнение грунта в радиальном направлении без его экскавации. При больших диаметрах труб их забивают в грунт открытым торцом с последующей очисткой внутренней полости трубы специальными средствами. The known technology of horizontal driving metal pipes into the ground during trenchless laying of underground utilities. With small pipe diameters, their front end is tapered, drowning the pipe cavity with an inventory tip or brewing it. This technology determines the compaction of the soil in the radial direction without excavation. With large diameters of the pipes, they are driven into the ground with an open end, followed by cleaning the internal cavity of the pipe with special tools.

Наиболее близким налогом является забивание труб вибромолотом или пневмопробойниками. Сущность этого способа забивки в грунт погружных длинномерных элементов заключается в приложении к торцу забиваемого элемента ударного импульса, наносимого ударной массой, движущейся возвратно-поступательно. Возникающая при ударе отдача гасится силой пружины или пневмокамерой. The closest tax is clogging of pipes with a hammer or pneumatic punch. The essence of this method of driving into the soil of immersed long elements consists in applying to the end face of the element to be hammered a shock impulse caused by the shock mass moving back and forth. The recoil arising upon impact is extinguished by the force of a spring or a pneumatic chamber.

Недостатком известного способа является низкая эффективность процесса, связанная с возвратно-поступательным движением подвижной массы. После каждого удара необходимо гасить отдачу ударной массы, но при этом происходит отрыв забиваемой трубы от забоя и при последующем нанесении удара энергия тратится на преодоление зазора между передним торцом забиваемого элемента и забоем. В итоге на грунт передается меньшая энергия и часть энергии тратится на отрыв трубы от забоя. Чем слабее грунт, тем большим колебаниям подвержена забиваемая труба. Такая же примерно картина наблюдается в начале внедрения, когда сцепление трубы с грунтом мало. The disadvantage of this method is the low efficiency of the process associated with the reciprocating motion of the moving mass. After each impact, it is necessary to extinguish the impact of the impact mass, but at the same time the plugged pipe is torn off from the bottom and during the subsequent blow, the energy is spent on overcoming the gap between the front end of the driven element and the bottom. As a result, less energy is transferred to the ground and part of the energy is spent on breaking the pipe from the bottom. The weaker the soil, the greater the fluctuation of the clogged pipe. The same picture is approximately observed at the beginning of implementation, when the adhesion of the pipe to the ground is small.

Следующим недостатком известного способа горизонтальной забивки длинномерных элементов является сложность исполнительных устройств, т.к. их необходимо оснащать различными средствами, компенсирующими отдачу. The next disadvantage of the known method of horizontal driving of long elements is the complexity of the actuators, because they must be equipped with various means to compensate for the return.

Для забивки труб в грунт используются либо виброударные установки, либо пневмопробойники. Известные виброударные установки ЭВУ, ВУ-2, УВ-221 содержат разъемный цилиндрический корпус, внутри которого находится вибромолот. Наковальня последнего жестко соединена с корпусом. Вибромолот состоит из вибратора направленного действия и пружинной обоймы со сменными комплектами пружин. Корпус установки охватывает портальная рама, опирающаяся на грунт посредством лыж. Привод вибратора осуществляется от электродвигателя через цепную передачу и горизонтально расположенный карданный вал, разгружающий раму с электродвигателем от колебаний вибратора. Вибратор пятивальной конструкции. Синхронное вращение валов обеспечивается находящимися на них шестернями с эксцентричным распределением массы [1]. To hammer pipes into the ground, either vibration-shock installations or pneumatic punches are used. Known vibration-shock installations of the EVU, VU-2, UV-221 contain a detachable cylindrical body, inside which is a vibration hammer. The anvil of the latter is rigidly connected to the body. The vibratory hammer consists of a directional vibrator and a spring clip with interchangeable sets of springs. The enclosure of the installation is covered by a portal frame supported on the ground by skiing. The vibrator is driven from the electric motor through a chain transmission and a horizontally located cardan shaft, which unloads the frame with the electric motor from vibrations of the vibrator. Five-way vibrator. Synchronous rotation of the shafts is provided by the gears located on them with an eccentric mass distribution [1].

Недостатком описываемой конструкции установки является ее сложность и малая эффективность. Первое связано с необходимостью использования средств для гашения сил отдачи, возникающих при воздействии на забиваемую трубу. Второй недостаток связан с затратами дополнительной энергии при погружении в грунт трубы. Для рабочего движения дебаланса в сторону торца забиваемой трубы необходимо сначала сдвинуть его в обратную сторону, но в этом случае возникает сила, сдвигающая трубу от забоя. Затем необходимо часть энергии установки тратить для перемещения забиваемой трубы на забой. На грунт в забое уже действует меньшее усилие, что приводит к малому внедрению трубы в грунт. The disadvantage of the described design of the installation is its complexity and low efficiency. The first is due to the need to use means to damp the recoil forces that arise when exposed to a clogged pipe. The second disadvantage is associated with the cost of additional energy when immersing the pipe in the ground. For the working movement of the unbalance in the direction of the end face of the driven pipe, it is first necessary to shift it in the opposite direction, but in this case a force arises that moves the pipe from the bottom. Then it is necessary to spend part of the plant’s energy to move the clogged pipe to the bottom. Less force is already acting on the soil in the face, which leads to a small penetration of the pipe into the soil.

Наиболее близким аналогом являются устройства ударного действия, основанные на схеме пневмопробойника, в плане простоты конструкции и функционального назначения. Пневмопробойник (см. например, серийно выпускаемый пневмопробойник С0134, выполненный по авт.свид. 599017) состоит из корпуса с размещенным в нем ударником, совершающим возвратно-поступательное движение, и в переднем своем положении наносящим удар по корпусу. Последний жестко закреплен к торцу забиваемой трубу за счет самозаклинивания конической переходной втулки. На корпусе пневмопробойника также имеется коническая посадочная поверхность с углом конусности, меньшим угла трения металла о металл, что обеспечивает самозаклинивание переходной втулки и на корпусе пневмопробойника. The closest analogue are shock devices based on a pneumatic punch diagram in terms of simplicity of design and functional purpose. A pneumatic punch (see, for example, a commercially available pneumatic punch C0134, made according to autoswitch. 599017) consists of a housing with a drummer placed in it, making a reciprocating movement, and striking the housing in its forward position. The latter is rigidly fixed to the end of the driven pipe due to self-jamming of the conical adapter sleeve. On the case of the pneumatic punch there is also a conical landing surface with a taper angle smaller than the angle of friction of the metal against the metal, which ensures self-locking of the adapter sleeve and on the case of the pneumatic punch.

При движении ударника вперед наносится удар через корпус пневмопробойника по трубе, в результате чего она внедряется в грунт. Однако при возвращении ударника в исходное положение для приобретения кинетической энергии, использование которой и обеспечивает углубление трубы в грунт, возникает сила, способствующая отводу торца трубы от забоя. В итоге часть кинетической энергии тратится на перемещение забиваемой трубы на забой. Другим недостатком рассматриваемого устройства является то, что удар происходит в момент, когда торец трубы не контактирует с грунтовым забоем, что ухудшает процесс разрушения грунтового массива, и в конечном счете снижается эффективность забивки (уменьшается скорость внедрения трубы в грунт, снижается производительность процесса, повышаются затраты энергии). Нужно отметить еще один недостаток, связанный с тем, что заклинивание ударной установки в торце забиваемой трубы приводит к расплющиванию ее торца. В случае наращивания трубы, что обычно осуществляется сваркой торцов забитой и очередной трубы, возникают определенные сложности со стыковкой труб, а больший диаметр трубы в связи с расплющиванием ее торца приводит к повышенной трате энергии, т.к. приходится уплотнять больший объем грунта для образования в грунте полости большего диаметра. When the striker moves forward, a blow is struck through the pneumatic piercer body through the pipe, as a result of which it is introduced into the ground. However, when the projectile returns to its original position for the acquisition of kinetic energy, the use of which ensures the deepening of the pipe into the ground, a force arises that contributes to the removal of the pipe end from the bottom. As a result, part of the kinetic energy is spent on moving the clogged pipe to the bottom. Another disadvantage of the device under consideration is that the impact occurs when the end of the pipe does not come into contact with the bottom hole, which worsens the process of destruction of the soil mass, and ultimately reduces the efficiency of clogging (decreases the rate of penetration of the pipe into the soil, decreases the productivity of the process, increases costs energy). It should be noted one more drawback associated with the fact that jamming of the drum kit at the end of the driven pipe leads to a flattening of its end. In the case of pipe extension, which is usually carried out by welding the ends of the clogged and regular pipe, there are certain difficulties with the joint of the pipes, and the larger diameter of the pipe due to the flattening of its end leads to increased energy waste, because it is necessary to compact a larger volume of soil to form cavities of larger diameter in the soil.

Целью способа является повышение эффективности забивания за счет уменьшения отдачи от ударного узла на забиваемую трубу. The aim of the method is to increase the efficiency of clogging by reducing recoil from the shock assembly to the clogged pipe.

Это достигается за счет того, что к торцу забиваемого длинномерного элемента прикладывают ударный импульс, который формируется раскачиванием ударной массы в вертикальной плоскости, при этом удар наносят в нижнем положении ударной массы. Такое выполнение операции позволяет уменьшить или порой исключить воздействие сил отдачи от ударного узла на забиваемый в грунт длинномерный элемент, что уменьшает или предотвращает отход переднего торца трубы от забоя. This is achieved due to the fact that a shock impulse is applied to the end face of the long element to be hammered, which is formed by swinging the shock mass in a vertical plane, while the blow is applied in the lower position of the shock mass. Such an operation allows reducing or sometimes eliminating the impact of recoil forces from the shock assembly on the long element clogged into the ground, which reduces or prevents the front end of the pipe from moving away from the bottom.

На фиг.1 показана операция по забивке в грунт трубы с открытым торцом, при этом точка подвеса ударной массы расположена в плоскости О-О, проходящей через торец забиваемой трубы; на фиг.2 - операция по забиванию трубы в грунт при размещении точки подвеса ударной массы в плоскости О-О, смещенной относительно торца забиваемой трубы на величину L; на фиг.3 - забивание трубы в грунт ударным узлом, не соединенным с трубой; на фиг.4 - устройство для забивания труб в грунт с приводом подъема ударной массы; на фиг.5 -- устройство с воздухораспределителем, установленным над забиваемой трубой. Figure 1 shows the operation of driving into the ground a pipe with an open end, while the point of suspension of the shock mass is located in the plane O-O passing through the end face of the driven pipe; figure 2 - operation to clog the pipe into the ground when placing the suspension point of the shock mass in the O-O plane, offset from the end of the clogged pipe by the value of L; figure 3 - clogging of the pipe into the ground by a shock assembly not connected to the pipe; figure 4 - a device for driving pipes into the ground with a drive lifting the shock mass; figure 5 - device with an air distributor installed above the clogged pipe.

Забиваемую в грунт 1 трубу 2 выставляют по намечаемому направлению и затем наносят по ее заднему торцу удары, в результате которых она передним своим торцом деформирует грунт, образуя в ней полость, и по мере углубления в грунт забиваемая труба занимает место этой полости. В случае, если забивка трубы осуществляется открытым торцом, как показано на фигурах, часть грунта заполняет внутреннюю полость трубы, которая затем очищается от грунта известными способами. The pipe 2 driven into the ground 1 is set in the intended direction and then blows are applied to its rear end, as a result of which it deforms the soil with its front end, forming a cavity in it, and as the hole goes into the ground, the driven pipe takes the place of this cavity. In the event that the pipe is driven in by an open end, as shown in the figures, part of the soil fills the internal cavity of the pipe, which is then cleaned of the soil by known methods.

Ударную массу 3 подвешивают в точке О на шарнире 4, который может быть закреплен к забиваемой трубе 2 жестко (фиг.1,2) или он может быть выполнен отдельно от трубы 2 (фиг. 3). В том и другом случае шарнир 4 может быть установлен на корпусе 5, который в свою очередь либо закрепляют к трубе, либо к тележке 6, при этом последняя тягой 7 после каждого удара подтягивается к трубе 2 (фиг.3). Тележка 6 может быть снабжена колесами 8, расположенными на рельсах 9. При этом колеса 8 целесообразно снабжать тормозами. Шарнир 4 размещается в плоскости О-О, проходящей перпендикулярно продольной оси забиваемой трубы 2. При этом плоскость О-О может проходить через торец забиваемой трубы (фиг. 1) или может быть параллельно смещена на величину L (фиг.2). В первом случае упрощен запуск узла подъема ударной массы 3 и система более надежна в работе, т.к. гарантирован контакт ударной массы 3 с трубой 2 до момента запуска, при этом ни точность установки шарнира 4 относительно плоскости, проходящей по торцу забиваемой трубы 2, ни деформация контактирующих поверхностей соударяемых деталей не влияет на запуск. Во втором случае обеспечивается работа при максимальных значениях кинетической энергии ударной массы, что соответственно влияет на производительность процесса забивки трубы в грунт. Одновременно с этим при расположении центра ударной массы на плоскости О-О (фиг.2) на шарнир 4 и другие элементы конструкции не передается ударная нагрузка, если линия, соединяющая точку подвеса с центром ударной массы, перпендикулярна оси забиваемой трубы в момент удара, а расстояния между точкой подвеса, центром тяжести ударной массы и точкой удара выбраны специальным образом. The shock mass 3 is suspended at a point O on a hinge 4, which can be fixed to the clogged pipe 2 rigidly (Fig. 1,2) or it can be made separately from the pipe 2 (Fig. 3). In either case, the hinge 4 can be mounted on the housing 5, which, in turn, is either fixed to the pipe or to the carriage 6, the latter being pulled 7 after each impact to the pipe 2 (Fig. 3). The cart 6 can be equipped with wheels 8 located on the rails 9. In this case, the wheels 8, it is advisable to provide brakes. The hinge 4 is placed in the O-O plane, perpendicular to the longitudinal axis of the clogged pipe 2. In this case, the O-O plane can pass through the end of the clogged pipe (Fig. 1) or can be parallel shifted by the value L (Fig. 2). In the first case, the launch of the node for lifting the shock mass 3 is simplified and the system is more reliable in operation, since contact of the shock mass 3 with the pipe 2 is guaranteed until the start time, while neither the accuracy of the installation of the hinge 4 relative to the plane passing along the end face of the driven pipe 2, nor the deformation of the contacting surfaces of the parts to be impacted affects the start. In the second case, operation is ensured at the maximum values of the kinetic energy of the shock mass, which accordingly affects the productivity of the process of driving the pipe into the ground. At the same time, when the center of the shock mass is located on the O-O plane (FIG. 2), the shock 4 is not transferred to the hinge 4 and other structural elements if the line connecting the suspension point to the center of the shock mass is perpendicular to the axis of the pipe being hammered at the moment of impact, and the distances between the suspension point, the center of gravity of the shock mass and the impact point are selected in a special way.

Способ забивания длинномерного элемента в грунт осуществляется следующим образом. The method of driving a long element into the ground is as follows.

Ударную массу 3 поднимают вокруг шарнира 4 на некоторый угол, после чего ее отпускают. Разгоняясь, она приобретает кинетическую энергию, с которой наносит удар по торцу трубы 2, от чего последняя продвигается на забой, деформируя грунтовый массив 1. Повторяя эти операции, обеспечивают забивку трубы 2 на требуемую длину. При жестком закреплении корпуса 5 к трубе 2 точка подвеса ударной массы 3 всегда одинаково ориентирована относительно торца трубы 2 (только деформация соударяемых поверхностей нарушает это положение). Однако в этом случае часть энергии удара тратится на перемещение присоединенной массы, каким являются корпус 5 и ударный узел. В случае разделения трубы 2 от ударного узла (фиг.3) ударный импульс тратится только для продвижения трубы 2 в грунтовый массив 1. Но в этом случае необходимо после каждого удара продвигать ударный узел к трубе 2. Для большего удобства в работе ударный узел снабжают тележкой 6. Целесообразно тележку 6 снабжать колесами 7, которые устанавливаются на рельсы 9. После удара по торцу трубы 2 последняя продвигается в грунте, что сдвигает торец трубы 2 относительно вертикальной оси, проходящей через шарнир ударного узла. Если в этом положении продолжать наносить удары, то соударение будет происходить не при максимальной кинетической энергии разогнанной ударной массы 3, т.к. последняя, пройдя свое нижнее положение, будет подниматься, теряя на подъем часть энергии. При этом, чем больше продвинется в грунт забиваемая труба 2, тем с меньшей энергией будет наноситься удар. Для исключения этого недостатка тягой 7 после каждого удара подтягивают ударный узел к торцу трубы 2. Нужно отметить, что соударение подвижной массы 3 с торцом забиваемой трубы 2 может происходить в вертикальной плоскости, проходящей через шарнир 4 (фиг.1,3), либо эта полость может быть смещена на величину L (фиг.2) и быть параллельной вышеуказанной плоскости. В этом случае исключается передача ударного воздействия на шарнир 4, при этом центр ударной массы и ось подвески расположены на линии, которая в момент удара перпендикулярна забиваемой трубе. Нужно отметить, что целесообразно удар наносить не в самом нижнем положении ударника, а несколько до него. В этом случае в нерабочем положении ударная масса 3 будет контактировать с торцом забиваемой трубы 2, что обеспечивает более надежный запуск в работу ударного узла (будет объяснено ниже) и позволяет упростить регулировку положения точки подвеса ударной массы относительно торца забиваемой трубы. The shock mass 3 is raised around the hinge 4 at a certain angle, after which it is released. Accelerating, it acquires kinetic energy, with which it strikes the end of pipe 2, from which the latter moves to the bottom, deforming the soil mass 1. Repeating these operations, they ensure that pipe 2 is clogged to the required length. When the housing 5 is rigidly fixed to the pipe 2, the suspension point of the shock mass 3 is always equally oriented relative to the end of the pipe 2 (only deformation of the impacted surfaces violates this position). However, in this case, part of the impact energy is spent on moving the attached mass, which are the body 5 and the impact unit. In the case of separation of the pipe 2 from the shock assembly (Fig. 3), the shock pulse is spent only to advance the pipe 2 into the soil mass 1. But in this case, after each impact, push the shock assembly to the pipe 2. For greater convenience, the shock assembly is equipped with a trolley 6. It is advisable to provide the trolley 6 with wheels 7, which are mounted on the rails 9. After hitting the end of the pipe 2, the latter moves in the ground, which moves the end of the pipe 2 relative to the vertical axis passing through the hinge of the shock assembly. If in this position to continue to strike, then the collision will not occur at the maximum kinetic energy of the accelerated shock mass 3, because the latter, having passed its lower position, will rise, losing part of the energy on the rise. In this case, the more the clogged pipe 2 moves into the ground, the less energy will be hit. To eliminate this drawback, the thrust 7 after each impact pulls the shock assembly to the end of the pipe 2. It should be noted that the collision of the moving mass 3 with the end of the driven pipe 2 can occur in a vertical plane passing through the hinge 4 (Fig.1,3), or this the cavity can be shifted by the value of L (figure 2) and be parallel to the above plane. In this case, the transmission of the impact to the hinge 4 is excluded, while the center of the shock mass and the suspension axis are located on a line that is perpendicular to the pipe to be clogged at the moment of impact. It should be noted that it is advisable to strike not in the lowest position of the striker, but somewhat before it. In this case, in the inoperative position, the shock mass 3 will come into contact with the end face of the driven pipe 2, which provides a more reliable start-up of the shock assembly (to be explained below) and allows simplifying the adjustment of the position of the shock mass suspension point relative to the end of the driven pipe.

Для повышения эффективности удара целесообразно тормозить колеса 8, что улучшит передачу ударного импульса и уменьшит откат ударного узла от забиваемой трубы, и растормаживать колеса 8 при подтягивании ударного узла к забиваемой трубе 2, что уменьшит затраты энергии на подтягивание. To increase the impact efficiency, it is advisable to brake the wheels 8, which will improve the transmission of the shock pulse and reduce the rollback of the shock assembly from the clogged pipe, and brake the wheels 8 when pulling the shock assembly to the clogged pipe 2, which will reduce the energy consumption for pulling.

Для обеспечения циклической работы необходимо после каждого удара осуществлять заброс ударной массы, для чего выполнена пневматическая камера 10, в которую периодически подают сжатый воздух через штуцер 11. Рабочая камера 10 образована с возможностью изменения объема в осевом направлении, что достигается выполнением одной из ее стенок в виде мембраны 12 из эластичного материала. Ударный импульс от ударной массы 3 к трубе 2 передается через шабот 13, который является фактически частью трубы. Подачу сжатого воздуха в камеру 10 осуществляют через воздухораспределитель, который может быть размещен вне шабота 13 (фиг.4). Он обеспечивает синхронизацию подачи сжатого воздуха в камеру 10 с моментом удара. При выполнении ударного узла отдельно от забиваемой трубы 2 их соединяют между собой гибкой связью, выполненной, например, в виде троса 7, закрепленного к штоку гидро- или пневмоцилиндра 21 (фиг. 3), закрепленного на тележке 6. Позицией 22 обозначен подвес. To ensure cyclic operation, after each impact, it is necessary to cast the shock mass, for which a pneumatic chamber 10 is made, into which compressed air is periodically supplied through the nozzle 11. The working chamber 10 is formed with the possibility of changing the volume in the axial direction, which is achieved by performing one of its walls in in the form of a membrane 12 of elastic material. The shock impulse from the shock mass 3 to the pipe 2 is transmitted through the shabot 13, which is actually part of the pipe. The supply of compressed air to the chamber 10 is carried out through an air distributor, which can be placed outside the Shabot 13 (Fig. 4). It provides a synchronization of compressed air into the chamber 10 with the moment of impact. When performing the shock assembly separately from the pipe to be hammered 2, they are interconnected by a flexible connection, made, for example, in the form of a cable 7, fixed to the rod of a hydraulic or pneumatic cylinder 21 (Fig. 3), mounted on a trolley 6. The position 22 indicates a suspension.

Принцип работы устройства для забивания длинномерных элементов, например труб, в грунт. The principle of operation of the device for driving long elements, such as pipes, into the ground.

Под действием силы тяжести ударная масса 3 размещена вертикально, контактируя с задним торцом шабота 13. Необходимо подать сжатый воздух в камеру 10 через штуцер 11. Расправляясь, мембрана 12 воздействует на ударную массу 3, которая поднимется на некоторую высоту, поворачиваясь относительно шарнира 4. После прекращения подачи сжатого воздуха в камеру 10 ударная масса 3 по инерции поднимется еще на некоторую высоту, затем под действием силы тяжести остановится и пойдет вниз и в нижнем своем положении нанесет удар по шаботу 13 и тем самым углубит трубу 2 в грунт. При следующей подаче сжатого воздуха в камеру 10 опять произойдет подъем ударной массы 3 и цикл повторится. Необходимо согласование момента впуска сжатого воздуха в камеру 10 с моментом удара. При вынесенном воздухораспределителе (фиг.4) для этого необходимы специальные конструктивные средства. Under the influence of gravity, the shock mass 3 is placed vertically, in contact with the rear end of the Schabot 13. It is necessary to supply compressed air to the chamber 10 through the nozzle 11. When straightened, the membrane 12 acts on the shock mass 3, which rises to a certain height, turning relative to the hinge 4. After the cessation of the supply of compressed air to the chamber 10, the impact mass 3 by inertia will rise to a certain height, then under the action of gravity it will stop and go down and in its lower position it will strike at the shutter 13 and thereby deepen bu 2 into the ground. At the next supply of compressed air to the chamber 10, the shock mass 3 will again rise and the cycle will be repeated. It is necessary to coordinate the moment of inlet of compressed air into the chamber 10 with the moment of impact. With a remote air distributor (figure 4), this requires special design tools.

На фиг.5 показана конструкция устройства с воздухораспределителем, установленным над забиваемой трубой 2. В этом случае со штоком 18 взаимодействует подвес 22 ударной массы 3. В крайнем нижнем положении ударной массы 3 шток находится в крайнем левом (на чертеже) положении, сообщая пневмосеть с камерой 10, а после подъема ударной массы 3 под действием пружины 23 шток 18 смещается вправо, перекрывая при этом пневмосеть. Проточкой 24, длина которой превышает расстояние между каналами 25 и 26, обеспечивается выхлоп сжатого воздуха из камеры 10 в атмосферу. Канал 27 служит в качестве дренажного. Figure 5 shows the design of the device with an air distributor installed above the clogged pipe 2. In this case, the suspension 22 of the shock mass 3 interacts with the rod 18. In the extreme lower position of the shock mass 3, the rod is in the extreme left (in the drawing) position, communicating with the pneumatic network chamber 10, and after lifting the shock mass 3 under the action of the spring 23, the rod 18 is shifted to the right, blocking the pneumatic network. A groove 24, the length of which exceeds the distance between the channels 25 and 26, provides an exhaust of compressed air from the chamber 10 into the atmosphere. Channel 27 serves as a drain.

Площадь мембраны и давление сжатого воздуха, подаваемого в камеру 10, рассчитывается таким образом, чтобы создаваемый импульс поднял бы ударную массу 3 на максимальную высоту, которая определяется углом ее качания. При этом ход мембраны 10 желателен минимальный. The area of the membrane and the pressure of the compressed air supplied to the chamber 10 are calculated so that the generated impulse would raise the shock mass 3 to a maximum height, which is determined by the angle of its swing. In this case, the stroke of the membrane 10 is desirable minimum.

После нанесения очередного удара ударной массой 3 по трубе 2 подают рабочую среду (воздух или жидкость) в гидро- или пневмоцилиндр 21, который своим штоком натягивает тягу 7 и тележка 6 подтягивается к торцу забиваемой трубы 2, что и обеспечивает стабильный ударный импульс и для устройств, у которых ударный узел жестко не соединен с забиваемой трубой 2. После установки ударного узла в положение, при котором происходит оптимальный удар, целесообразно включать тормоз тележки, чтобы исключить откат ее при очередном подъеме и падении ударной массы 3. After applying another blow with an impact mass 3, a working medium (air or liquid) is fed into the hydraulic or pneumatic cylinder 21, which pulls the rod 7 with its rod and the carriage 6 is pulled to the end of the driven pipe 2, which ensures a stable shock impulse for devices , in which the shock assembly is not rigidly connected to the pipe to be hammered 2. After the shock assembly is installed in the position at which the optimal impact occurs, it is advisable to apply the trolley brake to prevent it from rolling back during the next rise and fall of the shock mass 3.

Claims

METHOD OF DRILLING LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS IN THE GROUND, FOR EXAMPLE PIPES, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION.

1. The method of driving long elements into the soil, for example pipes, comprising applying to the end face of the driven element a shock pulse in a vertical plane caused by a swaying shock mass, the suspension point of which is placed above the center of inertia of the moving mass, characterized in that, in order to increase the clogging efficiency, the shock mass is kinematically connected with the clogged pipe.

2. The method according to claim 1, characterized in that after applying each blow to the element to be driven into the ground, the suspension point of the shock mass is displaced in the direction of movement of the element to be hammered and fixed in a horizontal plane.

3. A device for driving long elements into the ground, comprising a housing with guides parallel to the pipe to be hammered, and a shock assembly fixed in the housing and made in the form of a pendulum, the shock mass of which is suspended above the hammered pipe, and a shock mass lifting assembly, characterized the fact that the suspension of the shock mass is made in the form of a hinge, which is connected with a clogged pipe.

4. The device according to claim 3, characterized in that the hinge of the suspension of the shock mass is mounted on an arm that is rigidly fixed to the clogged pipe, while the vertical axis of the hinge extends at a distance L from the plane formed by the end face of the clogged pipe.

5. The device according to claim 3, characterized in that it has a power traction element and flexible connection for kinematic connection of the hinge of the suspension of the shock mass with the clogged pipe.

6. The device according to paragraphs. 3 to 5, characterized in that the power traction element is made in the form of a winch.

7. The device according to paragraphs. 3-5, characterized in that the power traction element is made in the form of a jack.

8. The device according to paragraphs. 4 - 6, characterized in that it has a trolley with rollers and brake mounted on rails, while the housing is mounted on a trolley and is rigidly connected to the latter.

9. The device according to claim 3, characterized in that the node lifting the shock mass is made in the form of a membrane with a chamber and a distributor connected to the chamber and the pneumatic line.

10. The device according to claim 9, characterized in that the membrane with the camera is placed coaxially with the clogged pipe.

11. The device according to paragraphs. 9 and 10, characterized in that the distributor is made in the form of a rod with a valve, while one end of the rod interacts with the shock mass in its lowermost position, and at the other end there is a valve for regulating the air supply to the chamber.

12. The device according to PP.9 - 11, characterized in that the distributor is installed above the clogged pipe and its rod is installed with the possibility of interaction with the suspension of the shock mass.

13. The device according to PP.9 and 12, characterized in that the distributor is made in the form of a pneumatic cylinder with a stepped rod, at the large stage of which an annular groove is made, and at least three channels are made in the cylinder, the width of the groove corresponding to the distance between two channels , one of which is connected to the atmosphere, and the other to the camera.