установка для статического зондирования грунта

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТА, содержащая установленные на транспортном средстве гидроцилиндры вдавливания, гидрозажим с гидроклапаном, рабочую штангу с зондом, регулятор потока и гидросистему, включающую гидробак, нагнетательную линию с гидронасосом, линию слива, предохранительный клапан, установленный на линии соединения нагнетательной линии и линии слива, и распределитель, соединенный гидролиниями с поршневыми и штоковыми полостями гидроцилиндров вдавливания, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена обратным клапаном, установленным параллельно регулятору потока, расположенному в гидролинии, связывающей штоковые полости гидроцилиндров вдавливания с распределителем, и дополнительным распределителем, соединяющим нагнетательную линию и линию слива с регулятором потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для исследования грунтов при инженерных изысканиях в строительстве.

Известна установка для статического зондирования грунта, включающая транспортное средство, механизм вдавливания, рабочие штанги с зондом и гидростанцию. Рабочие штанги выполнены с винтовой нарезкой на наружной поверхности. Вдавливание осуществляется путем вращения вала, соединенного со штангой. После полного закручивания каждой штанги вал отсоединяют и к ранее закрученной присоединяют следующую штангу [1].

Недостатками данной установки являются сложность конструкции, обусловленная наличием винтовой нарезки на всей колонне закручиваемых штанг; низкая производительность из-за небольшой длины штанг и необходимости вследствие этого большого количества скручиваний и раскручиваний в процессе вдавливания и извлечения зонда.

Известна установка для статического зондирования грунта (установка HYSON-30Tf, каталожный листок фирмы A.p.v.d. Berg "Izerweg 4-Pob. 68-8440 AB Heerenveen-the Netherlands), включающая транспортное средство, гидроцилиндры вдавливания, рабочие штанги с зондом и гидростанцию. Вдавливание зонда осуществляется посредством гидроцилиндров, при этом длина штанг равна рабочему ходу гидроцилиндров, имеющему относительно небольшую величину (1-1,5 м).

Недостатком данной установки также является низкая производительность из-за необходимости соединения и разъединения большого количества штанг в процессе работы.

Из известных установок для статического зондирования грунта наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка, содержащая транспортное средство, гидроцилиндры вдавливания, гидрозажим, рабочую штангу с зондом и гидростанцию, включающую гидробак, нагнетательную линию с гидронасосом, линию слива, предохранительный клапан, распределитель, связанный гидролиниями с поршнями и штоковыми полостями гидроцилиндров вдавливания, регулятор потока и гидроклапан управления гидрозажимом.

Данная конструкция установки позволяет повысить производительность труда по сравнению с аналогами. Это достигается тем, что рабочие штанги имеют большую длину ( 10 м), что позволяет снизить количество их скручиваний при работе. В транспортном положении штанги размещаются телескопически друг в друге и в мачте установки. При работе вдавливание производится гидроцилиндрами, на штоках которых установлен гидрозажим, охватывающий рабочую штангу. Вдавливание осуществляется ступенчато в пределах рабочего хода гидроцилиндров с последующим перехватом гидрозажимом рабочей штанги. После вдавливания зонда на глубину, соответствующую длине первой рабочей штанги, на нее посредством специальной разрезной гайки накручивается вторая штанга. Для установки требуемой скорости вдавливания зонда (в соответствии с ГОСТ 20069-81 скорость вдавливания равна 10,3 м/мин) на входе в гидрораспределитель, управляющий гидроцилиндрами вдавливания, установлен регулятор потока.

Недостатком установки является низкая производительность, обусловленная малой скоростью подъема гидрозажима при холостом ходе во время перехвата гидрозажимом рабочей штанги за счет настройки регулятора расхода, а также малыми скоростями перемещения гидрозажима при подъеме зонда из-за невозможности отключения регулятора расхода.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается за счет того, что установка для статического зондирования грунта, содержащая установленные на транспортном средстве гидроцилиндры вдавливания, гидрозажим с гидроклапаном, рабочую штангу с зондом, регулятор потока и гидросистему, включающую гидробак, нагнетательную линию с гидронасосом, линию слива, предохранительный клапан, установленный на линии соединения нагнетательной линии и линии слива, и распределитель, соединенный гидролиниями с поршневыми и штоковыми полостями гидроцилиндров вдавливания, снабжена обратным клапаном, установленным параллельно регулятору потока, расположенным в гидролинии, связывающей штоковые полости гидроцилиндров вдавливания с распределителем, и дополнительным распределителем, соединяющим нагнетательную линию и линию слива с регулятором потока.

На фиг. 1 приведен общий вид установки; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - гидросхема установки.

Установка состоит из транспортного средства 1, на котором размещены анкерные устройства 2, поворотная мачта 3 и гидростанция 4. В мачте 3 в транспортном положении размещаются рабочая штанга 5 с зондом 6 и дополнительная штанга 7, внутренний диаметр которой больше, чем наружный диаметр штанги 5. На мачте 3 также размещены два гидроцилиндра вдавливания 8, на штоках которых установлен гидрозажим 9. Гидростанция включает гидробак 10, нагнетательную линию 11 с гидронасосом 12, предохранительный клапан 13, подключенный между нагнетательной линией 11 и линией слива 14, распределитель 15, связанный гидролиниями 16 и 17 с гидроцилиндрами вдавливания 8, и гидроклапан 18, связанный гидролиниями 19 и 20 с гидрозажимом 9. В гидролинии 17, связывающей распределитель 15 со штоковыми полостями гидроцилиндров вдавливания 8, установлен регулятор потока 21, параллельно которому подключен обратный клапан 22. Регулятор потока 21 гидролинией управления 23 через дополнительный распределитель 24 связан с нагнетательной линией 11 и линией слива 14. Распределитель 15 переключается в положения 25, 26 и 27, дополнительный распределитель 24 - в положения 28 и 29, гидроклапан 18 - в положения 30 и 31.

Установка работает следующим образом.

На точке зондирования при помощи анкерных устройств 2 транспортное средство 1 прикрепляется к грунту и мачта 3 устанавливается в вертикальное положение. При этом распределитель 15 находится в нейтральном положении 26, дополнительный распределитель 2 - в положении 29 "медленно" и гидроклапан 18 - в положении 31 "зажим".

После касания наконечником зонда 6 грунта производят его вдавливание с одновременной регистрацией сопротивлений вдавливанию. При этом распределитель 15 переключается в положение 25, а рабочая жидкость от гидронасоса 12 под давлением, определяемым настройкой предохранительного клапана 13, по нагнетательной линии 11 и гидролинии 16 поступает в поршневые полости гидроцилиндров вдавливания 8, одновременно рабочая жидкость из штоковых полостей через регулятор расхода 21 и распределитель 15 по гидролии 17 поступает в линию слива 14 и далее в гидробак 10. Путем соответствующей настройки регулятора потока 21 устанавливается рабочая скорость вдавливания зонда 6. После выполнения полного рабочего хода гидроцилиндров вдавливания 8 гидроклапан 18 переключается в положение 30, при этом гидрозажим 9 разжимается, расфиксируя рабочую штангу 5, а распределитель 15 переключается в положение 27, и рабочая жидкость из нагнетательной линии 11, по гидролинии 17 через обратный клапан 22 поступает в штоковые полости гидроцилиндров вдавливания 8. Штоки последних с гидрозажимом 9 с достаточно большой скоростью, определяемой полным расходом гидронасоса 12 перемещаются вверх, осуществляя таким образом перехват рабочей штанги 5. Затем распределитель 15 переключается в положение 25, а гидроклапан 18 - в положение 31, и цикл повторяется.

После того, как зонд будет вдавлен на глубину, соответствующую длине рабочей штанги 5, к последней при помощи специальной разрезной гайки (на чертежах не показана) присоединяют следующую штангу 7, и вдавливание продолжается.

При извлечении зонда во время рабочего хода гидроцилиндров вдавливания 8 вверх распределитель 15 включается в положение 27, а гидроклапан 18 - в положение 31 "зажат".

При холостом ходе при перехвате рабочей штанги 7 или 5 распределитель 15 переключается в положение 25, гидроклапан 18 - в положение 30, а дополнительный распределитель 24 - в положение 28, которое обеспечивает подачу рабочей жидкости из нагнетательной линии 14 по гидролинии управления 23 к регулятору потока 21, увеличивая таким образом пропускаемый им расход вытесняемой из штоковых полостей гидроцилиндров вдавливания рабочей жидкости и соответственно скорость холостого хода.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить производительность установки. Это достигается путем снижения времени, необходимого для отработки одной точки зондирования за счет установки регулятора расхода в гидролинии, соединяющей распределитель со штоковыми полостями гидроцилиндров вдавливания, и подключения параллельно нему обратного клапана, что снижает время перемещения штоков гидроцилиндров вдавливания из нижнего положения в верхнее и за счет подачи давления управления к регулятору расхода через дополнительный при извлечении зонда, что снижает время перемещения штоков гидроцилиндров из верхнего положения в нижнее.