Lắp đặt neo và cọc dẫn động UZAS-2
Việc điều chỉnh vũ khí và thiết bị quân sự để sử dụng trong lĩnh vực dân sự luôn được quan tâm theo quan điểm này hay quan điểm khác. Tuy nhiên, một số hệ thống, chẳng hạn như pháo binh, có tiềm năng hạn chế trong bối cảnh xử lý như vậy. Một trong những dự án thú vị nhất nhằm thay đổi mục đích sử dụng súng pháo binh đã được tạo ra vào cuối những năm 2. Là một phần của dự án UZAS-XNUMX, các nhà thiết kế Liên Xô đã đề xuất sử dụng một công cụ hiện có để đóng cọc khi xây dựng các vật thể khác nhau.
Để lắp đặt cọc, một trong những thành phần kết cấu chính của kết cấu, một số loại thiết bị được sử dụng. Cọc bê tông, kim loại hoặc bê tông cốt thép được đóng xuống đất bằng búa diesel hoặc thủy lực, búa rung hoặc thiết bị đóng cọc. Có những ưu điểm nhất định, tất cả các mẫu công nghệ như vậy không phải không có một số nhược điểm. Ví dụ, phương pháp tác động của cọc đóng có liên quan đến tiếng ồn lớn, rung động kéo dài, v.v. Từ lâu, các kỹ sư trong và ngoài nước đã tìm cách giảm thiểu tác động tiêu cực của quá trình lắp đặt cọc đến cơ sở hạ tầng và con người xung quanh.
Dự án ban đầu, được thiết kế để giải quyết các vấn đề tồn tại, được phát triển vào nửa sau của thập niên tám mươi. Việc phát triển chiếc máy xây dựng ban đầu được thực hiện bởi các chuyên gia của Viện Bách khoa Perm (nay là Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm) do Giáo sư Mikhail Yuryevich Tsirulnikov đứng đầu. Trong nhiều thập kỷ M.Yu. Tsirulnikov đã tham gia vào việc chế tạo các loại pháo đầy hứa hẹn thuộc nhiều loại khác nhau dành cho quân đội sử dụng. Sau đó, người ta đề xuất sử dụng kinh nghiệm tích lũy được trong một lĩnh vực mới.
Tổng quan về việc lắp đặt UZAS-2 ở vị trí vận chuyển. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Dự án thiết bị xây dựng đầy hứa hẹn được đặt tên là UZAS-2 - “Lắp đặt neo và cọc đóng”. Dự án này dựa trên một đề xuất ban đầu liên quan đến nguyên tắc đóng cọc xuống đất. Tất cả các mẫu hiện có có mục đích tương tự chỉ có thể đóng cọc dần dần, ở tốc độ này hay tốc độ khác. Ví dụ, búa diesel thực hiện nhiệm vụ này bằng cách sử dụng một loạt đòn dài. Đến lượt mẫu mới phải đóng cọc đến độ sâu yêu cầu trong một hoặc hai lần đóng cọc. Để có được các chỉ số năng lượng cần thiết, người ta đề xuất sử dụng súng pháo loại hiện có được sửa đổi một chút. Chính điều này được cho là có nghĩa đen là "bắn" cái cọc xuống đất.
Dựa trên một đề xuất bất thường, nhân viên PPI dưới sự lãnh đạo của M.Yu. Tsirulnikov đã sớm phát triển một phương pháp có thể áp dụng thực tế để lắp đặt các bộ phận của tòa nhà, có đặc tính hiệu quả cao. Ứng dụng của cái gọi là thụt xung giúp tăng độ sâu đóng cọc lên 2-2,5 lần trong một lần đóng so với các mục đích sử dụng khác có cùng năng lượng. Đồng thời, vẫn có khả năng sử dụng số lượng tối đa các bộ phận và cụm lắp ráp làm sẵn.
Thiết kế lắp đặt UZAS-2 được hoàn thành vào năm 1988, ngay sau đó việc lắp ráp các thiết bị thí nghiệm bắt đầu. Vào thời điểm công việc này bắt đầu, các tác giả của dự án đã thu hút được sự quan tâm của ban quản lý ngành dầu khí. Vì vậy, người ta đã đề xuất thử nghiệm mô hình thiết bị xây dựng ban đầu tại các công trường của doanh nghiệp Permneft. Việc lắp ráp thiết bị thí nghiệm được thực hiện tại một trong các xưởng của doanh nghiệp này với sự tham gia tích cực của các chuyên gia từ PPI và nhà máy Perm mang tên. Lênin. Kết quả của sự hợp tác đó sớm là sự xuất hiện của ba chiếc xe tự hành có khả năng đóng cọc.
Một trong những ý tưởng chính của dự án UZAS-2 là sử dụng các bộ phận làm sẵn. Trước hết, điều này liên quan đến hệ thống lái, được lên kế hoạch xây dựng trên cơ sở một khẩu pháo hiện có. Ngoài ra, trong quá trình chế tạo thiết bị thí nghiệm, các mẫu thiết bị tự hành hiện có đã được sử dụng, giúp cho thiết bị đặc biệt có khả năng di chuyển độc lập đến nơi làm việc.
Mẫu xe trượt nối tiếp TT-2 đã được chọn làm cơ sở cho thiết bị tự hành UZAS-4. Phương tiện này có khung gầm bánh xích và ban đầu được thiết kế để vận chuyển cây cối hoặc các kiện hàng trồng trọt ở trạng thái nửa ngập nước. Trong quá trình chế tạo máy kéo UZAS-2 thử nghiệm, các máy kéo đã bị loại bỏ thiết bị đặc biệt của mẫu ban đầu, thay vào đó là thiết bị đóng cọc được lắp đặt. Đồng thời, không cần phải thay đổi đáng kể về thiết kế vì tất cả các thiết bị như vậy đều được lắp đặt trên khu vực chở hàng hiện có.
Máy kéo trượt TT-4 ở cấu hình nguyên bản. Ảnh S-tehnika.com
Máy kéo TT-4 có thân khung thấp, có không gian để lắp đặt thiết bị mục tiêu. Phần phía trước của thân tàu được dùng để lắp đặt cabin thủy thủ đoàn và khoang động cơ. Toàn bộ phần trên của thân tàu phía sau cabin đã được trang bị loại thiết bị cần thiết. Khoang động cơ được đặt ngay bên trong cabin trên trục dọc của máy kéo. Do kích thước lớn nên động cơ và bộ tản nhiệt của nó phải sử dụng thêm một tấm vỏ có lưới tản nhiệt nhô ra ngoài cabin chính. Bên dưới động cơ và bên trong vỏ được đặt nhiều bộ truyền động khác nhau.
Máy kéo trượt được trang bị động cơ diesel A-01ML công suất 110 mã lực. Sử dụng ly hợp, hộp số tay, trục sau, bộ truyền động cuối cùng và hộp chuyển số, động cơ được kết nối với các bánh dẫn động của khung xe, một tời dùng để trượt và một bơm thủy lực. Hộp số đảo chiều cho phép lựa chọn tám tốc độ tiến và bốn tốc độ lùi. Một cơ cấu hành tinh với phanh dải được sử dụng để điều khiển.
Là một phần của khung gầm, máy kéo TT-4 có năm bánh xe ở mỗi bên. Một tính năng đặc trưng của con lăn là thiết kế của chúng dựa trên các nan hoa cong. Các con lăn được chặn bằng cách sử dụng hai giá chuyển hướng có lò xo riêng: hai con lăn được đặt ở giá chuyển hướng phía trước, ba con lăn ở phía sau. Ở phần trước của thân xe có một bánh dẫn hướng, được loại bỏ đáng kể so với bánh xe đường đầu tiên. Người dẫn đầu ở đuôi tàu. Đường kính lớn của các con lăn giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng các con lăn hỗ trợ riêng biệt.
Trong quá trình xây dựng, “Lắp đặt neo và cọc” đã nhận được các hệ thống san lấp mặt bằng được gắn trực tiếp vào khung của khung xe hiện có. Một thiết bị điều khiển từ xa có xi lanh thủy lực nằm thẳng đứng được gắn vào mặt trước của máy. Hai kích nữa được đặt ở đuôi tàu và phải hạ xuống mặt đất bằng cách xoay. Thiết kế hỗ trợ bổ sung này giúp giữ máy ở vị trí cần thiết trong quá trình vận hành.
Phần thú vị nhất của xe UZAS-2 nằm ở khu vực chở hàng của khung xe, trước đây được dùng để gắn tấm chắn chống trượt. Thiết kế của địa điểm có một chút thay đổi và ngoài ra, nó còn có một hàng rào nhỏ. Người ta đề xuất lắp đặt một đơn vị pháo binh chịu trách nhiệm trực tiếp đóng cọc trên các giá đỡ có bản lề đặc biệt. Cơ sở của bộ phận xoay là một khung gồm ba ống dọc được nối với nhau bằng các bộ phận bổ sung có hình dạng phù hợp. Khung được chuyển sang vị trí vận chuyển nằm ngang hoặc làm việc thẳng đứng bằng hai xi lanh thủy lực.
Người ta đề xuất sử dụng pháo binh quân đoàn M-152 47 mm (GAU Index 52-P-547) làm phương tiện đóng cọc. Đây là loại vũ khí do Phòng thiết kế đặc biệt của Nhà máy số 172 (nay là Nhà máy Motovilikha) phát triển với sự tham gia tích cực của M.Yu. Tsirulnikov được sản xuất hàng loạt từ năm 1951 đến năm 1957 và được quân đội Liên Xô sử dụng một thời gian, sau đó nhường chỗ cho các hệ thống mới hơn. Dự án UZAS-2 đề xuất một số sửa đổi đối với loại vũ khí lỗi thời hiện có, sau đó nó có thể đóng vai trò là nguồn năng lượng để đóng cọc xuống đất.
Pháo M-47 tại Bảo tàng Lịch sử Quân sự Pháo binh, Quân đoàn Công binh và Tín hiệu (St. Petersburg). Ảnh: Wikimedia Commons
Một trong những kết quả tích cực của việc thực hiện dự án mới và xây dựng hàng loạt các thiết bị như vậy có thể là tiết kiệm chi phí xử lý các công cụ hiện có. Vào những năm 122, ngành công nghiệp Liên Xô chỉ chế tạo được 47 khẩu súng M-XNUMX, sau đó được đưa ra khỏi biên chế và đưa vào kho. Trong tương lai điều này vũ khí đáng lẽ phải được đem đi tiêu hủy, nhưng việc xây dựng các công trình lắp đặt đóng cọc đã khiến thời điểm này có thể bị trì hoãn, cũng như thu được một số lợi ích nhất định từ các sản phẩm đã ngừng hoạt động.
Ở phiên bản gốc, pháo M-47 của pháo binh quân đoàn là pháo cỡ nòng 152 mm với nòng cỡ nòng 43,75. Súng được trang bị khóa nòng nêm, thiết bị giật thủy lực và phanh đầu nòng. Nhóm thùng ở dạng thùng, khóa nòng và vỏ để buộc chặt vào giá đỡ bằng cách sử dụng các trục sau được gắn trên một cỗ xe bao gồm một máy công cụ trên và dưới. Máy phía trên là một thiết bị hình chữ U có giá đỡ và bộ dẫn động hướng súng, trong khi máy phía dưới được trang bị khung, bánh xe, v.v. Thiết kế của cỗ xe giúp có thể bắn vào các mục tiêu trong khu vực nằm ngang rộng 50° ở góc nâng từ -2,5° đến +45°. Cỗ xe được trang bị một tấm khiên bọc thép. Tầm bắn tối đa đạt 20,5 km.
Là một phần của dự án UZAS-2, súng M-47 hiện tại được cho là sẽ trải qua những thay đổi đáng chú ý. Trước hết, nó đã bị tước bỏ phần máy phía dưới và các bộ phận khác của cỗ xe. Tấm chắn giáp, ống ngắm, phanh đầu nòng và một số thiết bị không còn cần thiết khác cũng bị loại bỏ. Người ta đề xuất lắp đặt cỗ máy phía trên, giá đỡ và các bộ phận khác của hệ thống pháo trên khung xoay của pháo tự hành. Trong trường hợp này, thùng được chặn ở một vị trí nhất định, song song với các ống của khung xoay. Để giảm kích thước của toàn bộ cụm máy và giảm các chỉ số năng lượng xuống mức yêu cầu, người ta đã quyết định cắt bỏ thùng xe hiện có một cách nghiêm túc. Bây giờ mõm của nó nhô ra ngoài mức độ của các thiết bị chống giật một chút.
Cùng với một công cụ được sửa đổi để đóng cọc, người ta đã đề xuất sử dụng cái gọi là. người giết mổ Thiết bị này được chế tạo dưới dạng một phần lớn có hình dạng thay đổi. Cán búa có dạng hình trụ với đường kính ngoài 152 mm, nhờ đó có thể lắp vừa vào nòng súng. Đầu đầu của thiết bị lớn hơn nhiều và nhằm mục đích tiếp xúc với cọc đang được đóng. Cũng bao gồm trong lò mổ là cái gọi là. buồng có thể thay thế nằm trên thân. Nó đã được đề xuất sử dụng để lắp đặt một bộ sạc bột. Việc sử dụng đạn tiêu chuẩn từ đạn pháo 152 mm không được cung cấp.
Đến công trường, các thợ xây phải lắp đặt máy UZAS-2 vào đúng vị trí yêu cầu và dùng kích để đặt vào đúng vị trí. Tiếp theo, khung có tổ pháo được nâng lên và một chiếc búa nối với cọc được đặt vào trong nòng. Sau đó, người vận hành lắp đặt ra lệnh khai hỏa, và cọc dưới tác dụng của khí bột đã đi vào độ sâu cần thiết. Cái sau đã được thay đổi bằng cách sử dụng điện tích xen kẽ.
Năm 1988, một số doanh nghiệp Perm đã chế tạo ba chiếc xe tự hành loại UZAS-2, ngay lập tức được lên kế hoạch đưa vào hoạt động hạn chế. Người ta đã đề xuất thử nghiệm kỹ thuật này đồng thời với việc xây dựng một số vật thể nhất định. Vào cuối những năm XNUMX, Permneft và các bộ phận khác nhau của công trình này tham gia tích cực nhất vào việc xây dựng các cơ sở mới, do đó, việc lắp đặt neo và đóng cọc không có nguy cơ bị bỏ việc. Họ sẽ tham gia xây dựng nhiều dự án mới cho bộ phận sản xuất dầu khí Polaznaneft và doanh nghiệp Zapsibneftestroy.
UZAS-2 trên một chiếc phao cho phép bạn đóng cọc xuống đáy hồ chứa. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Một trong những vấn đề thực sự đầu tiên được giải quyết bằng việc lắp đặt UZAS-2 vào năm 1988 là việc đóng cọc để xây dựng hai móng của máy bơm Zapsibneftestroy. Trong quá trình thực hiện công việc này, những người xây dựng phải đóng cọc vào vùng đất đóng băng vĩnh cửu. Bất chấp sự phức tạp của công việc như vậy, các chuyên gia đã nhanh chóng lắp đặt tất cả các cọc cần thiết, tạo cơ hội cho những người xây dựng đồng nghiệp tiếp tục xây dựng. Theo một số báo cáo, các ống khoan đã được cải tạo đã hết tuổi thọ sử dụng sẽ được sử dụng làm cọc trong quá trình xây dựng như vậy.
Sau đó, công việc tương tự đã được thực hiện tại các địa điểm khác ở các khu vực khác nhau. Người ta thấy rằng độ sâu đóng tối thiểu là 0,5 m. Khi đóng vào đất sét có mật độ trung bình, cọc có thể được đóng đến độ sâu lên tới 4 m trong một lần đóng. Khi làm việc với các loại đất phức tạp hơn, một cú đánh thứ hai vào đống có thể là cần thiết. Đồng thời, hầu hết các nhiệm vụ đều được giải quyết thành công chỉ với một lần bắn mỗi cọc. Việc đóng cọc chỉ bằng một lần giúp đẩy nhanh tiến độ công việc. Trong quá trình vận hành thực tế, người ta nhận thấy rằng một hệ thống lắp đặt UZAS-2 có thể đóng tới hàng chục cọc mỗi giờ - lên tới 80 cọc mỗi ca làm việc.
Một tính năng đặc trưng của hệ thống UZAS-2 là tiếng ồn và độ rung tối thiểu được tạo ra trong quá trình vận hành. Do đó, những chiếc búa diesel hiện có trong quá trình hoạt động sẽ tạo ra hàng loạt tiếng nổ lớn và phân phối những rung động khá mạnh xuống mặt đất, có thể đe dọa các công trình xung quanh. Việc lắp đặt dựa trên pháo M-47, không giống như các hệ thống như vậy, chỉ thực hiện một hoặc hai cú đánh vào cọc. Ngoài ra, việc khóa khí bột bên trong thùng còn giúp giảm tiếng ồn và tác động tiêu cực đến các vật thể xung quanh. Trong quá trình xây dựng trên lãnh thổ của Nhà máy sửa chữa ô tô Perm, việc lắp đặt UZAS-2 đã đóng cọc ở khoảng cách tối đa 1 m hoặc ít hơn so với các tòa nhà hiện có. Được biết, dù bị bắn nhiều phát súng và thực hiện nhiệm vụ được giao nhưng không có tòa nhà nào gần đó bị hư hại và toàn bộ kính của chúng vẫn giữ nguyên.
Với tất cả những ưu điểm của nó, hệ thống UZAS-2 có một số nhược điểm. Do đó, nhu cầu sử dụng vũ khí hiện có ở một mức độ nào đó có thể làm phức tạp việc sản xuất thiết bị nối tiếp do quan liêu và các yếu tố khác. Ngoài ra, thiết kế đề xuất của máy đặt ra những hạn chế nhất định về chiều dài của cọc đóng. Cần lưu ý rằng với sự phát triển hơn nữa của dự án, những thiếu sót hiện tại có thể được khắc phục.
Trong quá trình nghiên cứu lý thuyết và thử nghiệm thực tế, các chuyên gia của một số tổ chức đã nghiên cứu khả năng sử dụng UZAS-2 để giải quyết các vấn đề đặc biệt. Ví dụ, họ thực hành đóng cọc trong điều kiện đầm lầy. Trong trường hợp này, cú đánh yêu cầu phải đóng cọc xuyên qua một lớp nước, phù sa, v.v., sau đó cọc phải đi vào nền đất cứng. Người ta cũng đề xuất chôn một số điện cực kim loại, qua đó dòng điện cao áp sẽ được truyền qua. Tác động này dẫn đến sự nén chặt của đất, ví dụ, có thể được sử dụng trong quá trình xây dựng trên các sườn dốc cần được gia cố nhất định. Đồng thời, không loại trừ việc bắn cọc vào các vị trí không chuẩn của đơn vị pháo binh.
Đặc biệt quan tâm là dự án hệ thống được thiết kế để đóng cọc vào đáy hồ chứa. Trong trường hợp này, phương tiện bánh xích tự hành phải được chuyển đến địa điểm làm việc bằng phao kéo. Phần sau chứa một số thiết bị và phương tiện đặc biệt để bảo đảm việc lắp đặt UZAS-2. Một hệ thống điều khiển đặc biệt đã được phát triển đặc biệt cho phiên bản lắp đặt phao, đảm bảo việc bắn cọc chính xác. Một thiết bị đặc biệt được cho là để theo dõi vị trí của phao và đơn vị pháo binh, đồng thời tính đến độ cao hiện có. Khi đến vị trí yêu cầu, thiết bị sẽ tự động ra lệnh khai hỏa, nhờ đó cọc chìm xuống đáy với độ lệch tối thiểu so với quỹ đạo yêu cầu. Sau khi đi qua mặt nước, cọc tiếp tục di chuyển trong lòng đất và đạt đến độ sâu quy định.
Phiên bản hiện đại của hệ thống đóng cọc nhiều thùng, được lấy từ bằng sáng chế RU 2348757
Hoạt động của ba tổ máy UZAS-2 được chế tạo tiếp tục cho đến năm 1992. Trong thời gian này, máy móc đã tham gia xây dựng nhiều cơ sở công nghiệp khai thác mỏ khác nhau. Dựa trên kết quả của hoạt động này, nhiều kết luận thú vị đã được rút ra. Khả năng đóng tới 80 cọc mỗi ca giúp tăng năng suất lao động lên gấp 5-6 lần so với các hệ thống truyền thống cho mục đích tương tự. Chi phí công việc đã giảm 3-4 lần. Do đó, những lợi thế về vận hành và kinh tế của công nghệ ban đầu đã bù đắp hoàn toàn cho mọi nhược điểm nhỏ. Việc lắp đặt UZAS-2 trên thực tế đã cho thấy tất cả triển vọng của đề xuất ban đầu của M.Yu. Tsirulnikov và các cộng sự của ông.
Việc vận hành ba nhà máy thí điểm UZAS-2 đã hoàn thành vào đầu những năm XNUMX. Ở một thời kỳ khác trong nước những câu chuyện Dự án có thể được tiếp tục, nhờ đó ngành xây dựng sẽ làm chủ được một số lượng lớn các loại máy mới có hiệu suất cao, có khả năng đóng cọc các loại nhanh chóng và rẻ tiền trong các dự án xây dựng khác nhau. Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra. Sự sụp đổ của Liên Xô và những vấn đề xảy ra sau đó đã đặt dấu chấm hết cho nhiều bước phát triển đầy hứa hẹn.
Số phận tiếp theo của ba phương tiện UZAS-2 vẫn chưa được biết chắc chắn. Rõ ràng, trong tương lai chúng đã bị tháo dỡ vì không cần thiết. Ngoài ra, máy kéo TT-4 có thể được thiết kế lại theo thiết kế ban đầu và quay trở lại công việc phù hợp. Các mẫu thiết bị mới như vậy không còn được chế tạo nữa. Trong hai thập kỷ nay, các nhà xây dựng Nga đã không sử dụng các phương tiện đóng cọc bằng pháo trong công việc của mình mà sử dụng các hệ thống xây dựng truyền thống.
Tuy nhiên, ý tưởng này không bị lãng quên. Trong nhiều năm, các chuyên gia từ Viện Bách khoa Perm / Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm tiếp tục phát triển đề xuất ban đầu, hiện đã dẫn đến sự xuất hiện của một khối lượng đáng kể tài liệu lý thuyết, một số dự án và bằng sáng chế. Đặc biệt, đề xuất sử dụng hệ thống nhiều nòng, trong đó việc đóng cọc được thực hiện bằng cách cho nổ đồng thời nhiều viên đạn trong ba thùng. Là một phần của việc lắp đặt như vậy, người ta đề xuất sử dụng một chiếc búa lớn duy nhất tương tác đồng thời với cả ba trục.
Vào những năm 80, ý tưởng ban đầu về việc tăng năng suất khi đóng cọc đã được ứng dụng thực tế và đóng góp đáng kể vào việc xây dựng các cơ sở công nghiệp khác nhau. Các dự án mới vẫn chưa đạt được thành công như vậy mà chỉ tồn tại dưới dạng một bộ tài liệu. Tuy nhiên, chúng tôi không thể loại trừ sự phát triển của các sự kiện trong đó các dự án mới về sử dụng pháo trong đóng cọc vẫn sẽ được triển khai và sử dụng đầy đủ trong thực tế.
Theo các tài liệu:
http://a-economics.ru/
http://izobretatel.by/
http://traktorbook.com/
http://s-tehnika.com/
http://strangernn.livejournal.com/
http://cyberleninka.ru/article/n/neobhodimoe-uslovie-vertikalnogo-zastrelivaniya-stroitelnyh-elementov-v-grunt-iz-mnogostvolnoy-artilleriyskoy-sistemy
http://findpatent.ru/patent/234/2348757.html
Để lắp đặt cọc, một trong những thành phần kết cấu chính của kết cấu, một số loại thiết bị được sử dụng. Cọc bê tông, kim loại hoặc bê tông cốt thép được đóng xuống đất bằng búa diesel hoặc thủy lực, búa rung hoặc thiết bị đóng cọc. Có những ưu điểm nhất định, tất cả các mẫu công nghệ như vậy không phải không có một số nhược điểm. Ví dụ, phương pháp tác động của cọc đóng có liên quan đến tiếng ồn lớn, rung động kéo dài, v.v. Từ lâu, các kỹ sư trong và ngoài nước đã tìm cách giảm thiểu tác động tiêu cực của quá trình lắp đặt cọc đến cơ sở hạ tầng và con người xung quanh.
Dự án ban đầu, được thiết kế để giải quyết các vấn đề tồn tại, được phát triển vào nửa sau của thập niên tám mươi. Việc phát triển chiếc máy xây dựng ban đầu được thực hiện bởi các chuyên gia của Viện Bách khoa Perm (nay là Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm) do Giáo sư Mikhail Yuryevich Tsirulnikov đứng đầu. Trong nhiều thập kỷ M.Yu. Tsirulnikov đã tham gia vào việc chế tạo các loại pháo đầy hứa hẹn thuộc nhiều loại khác nhau dành cho quân đội sử dụng. Sau đó, người ta đề xuất sử dụng kinh nghiệm tích lũy được trong một lĩnh vực mới.
Tổng quan về việc lắp đặt UZAS-2 ở vị trí vận chuyển. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Dự án thiết bị xây dựng đầy hứa hẹn được đặt tên là UZAS-2 - “Lắp đặt neo và cọc đóng”. Dự án này dựa trên một đề xuất ban đầu liên quan đến nguyên tắc đóng cọc xuống đất. Tất cả các mẫu hiện có có mục đích tương tự chỉ có thể đóng cọc dần dần, ở tốc độ này hay tốc độ khác. Ví dụ, búa diesel thực hiện nhiệm vụ này bằng cách sử dụng một loạt đòn dài. Đến lượt mẫu mới phải đóng cọc đến độ sâu yêu cầu trong một hoặc hai lần đóng cọc. Để có được các chỉ số năng lượng cần thiết, người ta đề xuất sử dụng súng pháo loại hiện có được sửa đổi một chút. Chính điều này được cho là có nghĩa đen là "bắn" cái cọc xuống đất.
Dựa trên một đề xuất bất thường, nhân viên PPI dưới sự lãnh đạo của M.Yu. Tsirulnikov đã sớm phát triển một phương pháp có thể áp dụng thực tế để lắp đặt các bộ phận của tòa nhà, có đặc tính hiệu quả cao. Ứng dụng của cái gọi là thụt xung giúp tăng độ sâu đóng cọc lên 2-2,5 lần trong một lần đóng so với các mục đích sử dụng khác có cùng năng lượng. Đồng thời, vẫn có khả năng sử dụng số lượng tối đa các bộ phận và cụm lắp ráp làm sẵn.
Thiết kế lắp đặt UZAS-2 được hoàn thành vào năm 1988, ngay sau đó việc lắp ráp các thiết bị thí nghiệm bắt đầu. Vào thời điểm công việc này bắt đầu, các tác giả của dự án đã thu hút được sự quan tâm của ban quản lý ngành dầu khí. Vì vậy, người ta đã đề xuất thử nghiệm mô hình thiết bị xây dựng ban đầu tại các công trường của doanh nghiệp Permneft. Việc lắp ráp thiết bị thí nghiệm được thực hiện tại một trong các xưởng của doanh nghiệp này với sự tham gia tích cực của các chuyên gia từ PPI và nhà máy Perm mang tên. Lênin. Kết quả của sự hợp tác đó sớm là sự xuất hiện của ba chiếc xe tự hành có khả năng đóng cọc.
Một trong những ý tưởng chính của dự án UZAS-2 là sử dụng các bộ phận làm sẵn. Trước hết, điều này liên quan đến hệ thống lái, được lên kế hoạch xây dựng trên cơ sở một khẩu pháo hiện có. Ngoài ra, trong quá trình chế tạo thiết bị thí nghiệm, các mẫu thiết bị tự hành hiện có đã được sử dụng, giúp cho thiết bị đặc biệt có khả năng di chuyển độc lập đến nơi làm việc.
Mẫu xe trượt nối tiếp TT-2 đã được chọn làm cơ sở cho thiết bị tự hành UZAS-4. Phương tiện này có khung gầm bánh xích và ban đầu được thiết kế để vận chuyển cây cối hoặc các kiện hàng trồng trọt ở trạng thái nửa ngập nước. Trong quá trình chế tạo máy kéo UZAS-2 thử nghiệm, các máy kéo đã bị loại bỏ thiết bị đặc biệt của mẫu ban đầu, thay vào đó là thiết bị đóng cọc được lắp đặt. Đồng thời, không cần phải thay đổi đáng kể về thiết kế vì tất cả các thiết bị như vậy đều được lắp đặt trên khu vực chở hàng hiện có.
Máy kéo trượt TT-4 ở cấu hình nguyên bản. Ảnh S-tehnika.com
Máy kéo TT-4 có thân khung thấp, có không gian để lắp đặt thiết bị mục tiêu. Phần phía trước của thân tàu được dùng để lắp đặt cabin thủy thủ đoàn và khoang động cơ. Toàn bộ phần trên của thân tàu phía sau cabin đã được trang bị loại thiết bị cần thiết. Khoang động cơ được đặt ngay bên trong cabin trên trục dọc của máy kéo. Do kích thước lớn nên động cơ và bộ tản nhiệt của nó phải sử dụng thêm một tấm vỏ có lưới tản nhiệt nhô ra ngoài cabin chính. Bên dưới động cơ và bên trong vỏ được đặt nhiều bộ truyền động khác nhau.
Máy kéo trượt được trang bị động cơ diesel A-01ML công suất 110 mã lực. Sử dụng ly hợp, hộp số tay, trục sau, bộ truyền động cuối cùng và hộp chuyển số, động cơ được kết nối với các bánh dẫn động của khung xe, một tời dùng để trượt và một bơm thủy lực. Hộp số đảo chiều cho phép lựa chọn tám tốc độ tiến và bốn tốc độ lùi. Một cơ cấu hành tinh với phanh dải được sử dụng để điều khiển.
Là một phần của khung gầm, máy kéo TT-4 có năm bánh xe ở mỗi bên. Một tính năng đặc trưng của con lăn là thiết kế của chúng dựa trên các nan hoa cong. Các con lăn được chặn bằng cách sử dụng hai giá chuyển hướng có lò xo riêng: hai con lăn được đặt ở giá chuyển hướng phía trước, ba con lăn ở phía sau. Ở phần trước của thân xe có một bánh dẫn hướng, được loại bỏ đáng kể so với bánh xe đường đầu tiên. Người dẫn đầu ở đuôi tàu. Đường kính lớn của các con lăn giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng các con lăn hỗ trợ riêng biệt.
Trong quá trình xây dựng, “Lắp đặt neo và cọc” đã nhận được các hệ thống san lấp mặt bằng được gắn trực tiếp vào khung của khung xe hiện có. Một thiết bị điều khiển từ xa có xi lanh thủy lực nằm thẳng đứng được gắn vào mặt trước của máy. Hai kích nữa được đặt ở đuôi tàu và phải hạ xuống mặt đất bằng cách xoay. Thiết kế hỗ trợ bổ sung này giúp giữ máy ở vị trí cần thiết trong quá trình vận hành.
Phần thú vị nhất của xe UZAS-2 nằm ở khu vực chở hàng của khung xe, trước đây được dùng để gắn tấm chắn chống trượt. Thiết kế của địa điểm có một chút thay đổi và ngoài ra, nó còn có một hàng rào nhỏ. Người ta đề xuất lắp đặt một đơn vị pháo binh chịu trách nhiệm trực tiếp đóng cọc trên các giá đỡ có bản lề đặc biệt. Cơ sở của bộ phận xoay là một khung gồm ba ống dọc được nối với nhau bằng các bộ phận bổ sung có hình dạng phù hợp. Khung được chuyển sang vị trí vận chuyển nằm ngang hoặc làm việc thẳng đứng bằng hai xi lanh thủy lực.
Người ta đề xuất sử dụng pháo binh quân đoàn M-152 47 mm (GAU Index 52-P-547) làm phương tiện đóng cọc. Đây là loại vũ khí do Phòng thiết kế đặc biệt của Nhà máy số 172 (nay là Nhà máy Motovilikha) phát triển với sự tham gia tích cực của M.Yu. Tsirulnikov được sản xuất hàng loạt từ năm 1951 đến năm 1957 và được quân đội Liên Xô sử dụng một thời gian, sau đó nhường chỗ cho các hệ thống mới hơn. Dự án UZAS-2 đề xuất một số sửa đổi đối với loại vũ khí lỗi thời hiện có, sau đó nó có thể đóng vai trò là nguồn năng lượng để đóng cọc xuống đất.
Pháo M-47 tại Bảo tàng Lịch sử Quân sự Pháo binh, Quân đoàn Công binh và Tín hiệu (St. Petersburg). Ảnh: Wikimedia Commons
Một trong những kết quả tích cực của việc thực hiện dự án mới và xây dựng hàng loạt các thiết bị như vậy có thể là tiết kiệm chi phí xử lý các công cụ hiện có. Vào những năm 122, ngành công nghiệp Liên Xô chỉ chế tạo được 47 khẩu súng M-XNUMX, sau đó được đưa ra khỏi biên chế và đưa vào kho. Trong tương lai điều này vũ khí đáng lẽ phải được đem đi tiêu hủy, nhưng việc xây dựng các công trình lắp đặt đóng cọc đã khiến thời điểm này có thể bị trì hoãn, cũng như thu được một số lợi ích nhất định từ các sản phẩm đã ngừng hoạt động.
Ở phiên bản gốc, pháo M-47 của pháo binh quân đoàn là pháo cỡ nòng 152 mm với nòng cỡ nòng 43,75. Súng được trang bị khóa nòng nêm, thiết bị giật thủy lực và phanh đầu nòng. Nhóm thùng ở dạng thùng, khóa nòng và vỏ để buộc chặt vào giá đỡ bằng cách sử dụng các trục sau được gắn trên một cỗ xe bao gồm một máy công cụ trên và dưới. Máy phía trên là một thiết bị hình chữ U có giá đỡ và bộ dẫn động hướng súng, trong khi máy phía dưới được trang bị khung, bánh xe, v.v. Thiết kế của cỗ xe giúp có thể bắn vào các mục tiêu trong khu vực nằm ngang rộng 50° ở góc nâng từ -2,5° đến +45°. Cỗ xe được trang bị một tấm khiên bọc thép. Tầm bắn tối đa đạt 20,5 km.
Là một phần của dự án UZAS-2, súng M-47 hiện tại được cho là sẽ trải qua những thay đổi đáng chú ý. Trước hết, nó đã bị tước bỏ phần máy phía dưới và các bộ phận khác của cỗ xe. Tấm chắn giáp, ống ngắm, phanh đầu nòng và một số thiết bị không còn cần thiết khác cũng bị loại bỏ. Người ta đề xuất lắp đặt cỗ máy phía trên, giá đỡ và các bộ phận khác của hệ thống pháo trên khung xoay của pháo tự hành. Trong trường hợp này, thùng được chặn ở một vị trí nhất định, song song với các ống của khung xoay. Để giảm kích thước của toàn bộ cụm máy và giảm các chỉ số năng lượng xuống mức yêu cầu, người ta đã quyết định cắt bỏ thùng xe hiện có một cách nghiêm túc. Bây giờ mõm của nó nhô ra ngoài mức độ của các thiết bị chống giật một chút.
Cùng với một công cụ được sửa đổi để đóng cọc, người ta đã đề xuất sử dụng cái gọi là. người giết mổ Thiết bị này được chế tạo dưới dạng một phần lớn có hình dạng thay đổi. Cán búa có dạng hình trụ với đường kính ngoài 152 mm, nhờ đó có thể lắp vừa vào nòng súng. Đầu đầu của thiết bị lớn hơn nhiều và nhằm mục đích tiếp xúc với cọc đang được đóng. Cũng bao gồm trong lò mổ là cái gọi là. buồng có thể thay thế nằm trên thân. Nó đã được đề xuất sử dụng để lắp đặt một bộ sạc bột. Việc sử dụng đạn tiêu chuẩn từ đạn pháo 152 mm không được cung cấp.
Đến công trường, các thợ xây phải lắp đặt máy UZAS-2 vào đúng vị trí yêu cầu và dùng kích để đặt vào đúng vị trí. Tiếp theo, khung có tổ pháo được nâng lên và một chiếc búa nối với cọc được đặt vào trong nòng. Sau đó, người vận hành lắp đặt ra lệnh khai hỏa, và cọc dưới tác dụng của khí bột đã đi vào độ sâu cần thiết. Cái sau đã được thay đổi bằng cách sử dụng điện tích xen kẽ.
Năm 1988, một số doanh nghiệp Perm đã chế tạo ba chiếc xe tự hành loại UZAS-2, ngay lập tức được lên kế hoạch đưa vào hoạt động hạn chế. Người ta đã đề xuất thử nghiệm kỹ thuật này đồng thời với việc xây dựng một số vật thể nhất định. Vào cuối những năm XNUMX, Permneft và các bộ phận khác nhau của công trình này tham gia tích cực nhất vào việc xây dựng các cơ sở mới, do đó, việc lắp đặt neo và đóng cọc không có nguy cơ bị bỏ việc. Họ sẽ tham gia xây dựng nhiều dự án mới cho bộ phận sản xuất dầu khí Polaznaneft và doanh nghiệp Zapsibneftestroy.
UZAS-2 trên một chiếc phao cho phép bạn đóng cọc xuống đáy hồ chứa. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Một trong những vấn đề thực sự đầu tiên được giải quyết bằng việc lắp đặt UZAS-2 vào năm 1988 là việc đóng cọc để xây dựng hai móng của máy bơm Zapsibneftestroy. Trong quá trình thực hiện công việc này, những người xây dựng phải đóng cọc vào vùng đất đóng băng vĩnh cửu. Bất chấp sự phức tạp của công việc như vậy, các chuyên gia đã nhanh chóng lắp đặt tất cả các cọc cần thiết, tạo cơ hội cho những người xây dựng đồng nghiệp tiếp tục xây dựng. Theo một số báo cáo, các ống khoan đã được cải tạo đã hết tuổi thọ sử dụng sẽ được sử dụng làm cọc trong quá trình xây dựng như vậy.
Sau đó, công việc tương tự đã được thực hiện tại các địa điểm khác ở các khu vực khác nhau. Người ta thấy rằng độ sâu đóng tối thiểu là 0,5 m. Khi đóng vào đất sét có mật độ trung bình, cọc có thể được đóng đến độ sâu lên tới 4 m trong một lần đóng. Khi làm việc với các loại đất phức tạp hơn, một cú đánh thứ hai vào đống có thể là cần thiết. Đồng thời, hầu hết các nhiệm vụ đều được giải quyết thành công chỉ với một lần bắn mỗi cọc. Việc đóng cọc chỉ bằng một lần giúp đẩy nhanh tiến độ công việc. Trong quá trình vận hành thực tế, người ta nhận thấy rằng một hệ thống lắp đặt UZAS-2 có thể đóng tới hàng chục cọc mỗi giờ - lên tới 80 cọc mỗi ca làm việc.
Một tính năng đặc trưng của hệ thống UZAS-2 là tiếng ồn và độ rung tối thiểu được tạo ra trong quá trình vận hành. Do đó, những chiếc búa diesel hiện có trong quá trình hoạt động sẽ tạo ra hàng loạt tiếng nổ lớn và phân phối những rung động khá mạnh xuống mặt đất, có thể đe dọa các công trình xung quanh. Việc lắp đặt dựa trên pháo M-47, không giống như các hệ thống như vậy, chỉ thực hiện một hoặc hai cú đánh vào cọc. Ngoài ra, việc khóa khí bột bên trong thùng còn giúp giảm tiếng ồn và tác động tiêu cực đến các vật thể xung quanh. Trong quá trình xây dựng trên lãnh thổ của Nhà máy sửa chữa ô tô Perm, việc lắp đặt UZAS-2 đã đóng cọc ở khoảng cách tối đa 1 m hoặc ít hơn so với các tòa nhà hiện có. Được biết, dù bị bắn nhiều phát súng và thực hiện nhiệm vụ được giao nhưng không có tòa nhà nào gần đó bị hư hại và toàn bộ kính của chúng vẫn giữ nguyên.
Với tất cả những ưu điểm của nó, hệ thống UZAS-2 có một số nhược điểm. Do đó, nhu cầu sử dụng vũ khí hiện có ở một mức độ nào đó có thể làm phức tạp việc sản xuất thiết bị nối tiếp do quan liêu và các yếu tố khác. Ngoài ra, thiết kế đề xuất của máy đặt ra những hạn chế nhất định về chiều dài của cọc đóng. Cần lưu ý rằng với sự phát triển hơn nữa của dự án, những thiếu sót hiện tại có thể được khắc phục.
Trong quá trình nghiên cứu lý thuyết và thử nghiệm thực tế, các chuyên gia của một số tổ chức đã nghiên cứu khả năng sử dụng UZAS-2 để giải quyết các vấn đề đặc biệt. Ví dụ, họ thực hành đóng cọc trong điều kiện đầm lầy. Trong trường hợp này, cú đánh yêu cầu phải đóng cọc xuyên qua một lớp nước, phù sa, v.v., sau đó cọc phải đi vào nền đất cứng. Người ta cũng đề xuất chôn một số điện cực kim loại, qua đó dòng điện cao áp sẽ được truyền qua. Tác động này dẫn đến sự nén chặt của đất, ví dụ, có thể được sử dụng trong quá trình xây dựng trên các sườn dốc cần được gia cố nhất định. Đồng thời, không loại trừ việc bắn cọc vào các vị trí không chuẩn của đơn vị pháo binh.
Đặc biệt quan tâm là dự án hệ thống được thiết kế để đóng cọc vào đáy hồ chứa. Trong trường hợp này, phương tiện bánh xích tự hành phải được chuyển đến địa điểm làm việc bằng phao kéo. Phần sau chứa một số thiết bị và phương tiện đặc biệt để bảo đảm việc lắp đặt UZAS-2. Một hệ thống điều khiển đặc biệt đã được phát triển đặc biệt cho phiên bản lắp đặt phao, đảm bảo việc bắn cọc chính xác. Một thiết bị đặc biệt được cho là để theo dõi vị trí của phao và đơn vị pháo binh, đồng thời tính đến độ cao hiện có. Khi đến vị trí yêu cầu, thiết bị sẽ tự động ra lệnh khai hỏa, nhờ đó cọc chìm xuống đáy với độ lệch tối thiểu so với quỹ đạo yêu cầu. Sau khi đi qua mặt nước, cọc tiếp tục di chuyển trong lòng đất và đạt đến độ sâu quy định.
Phiên bản hiện đại của hệ thống đóng cọc nhiều thùng, được lấy từ bằng sáng chế RU 2348757
Hoạt động của ba tổ máy UZAS-2 được chế tạo tiếp tục cho đến năm 1992. Trong thời gian này, máy móc đã tham gia xây dựng nhiều cơ sở công nghiệp khai thác mỏ khác nhau. Dựa trên kết quả của hoạt động này, nhiều kết luận thú vị đã được rút ra. Khả năng đóng tới 80 cọc mỗi ca giúp tăng năng suất lao động lên gấp 5-6 lần so với các hệ thống truyền thống cho mục đích tương tự. Chi phí công việc đã giảm 3-4 lần. Do đó, những lợi thế về vận hành và kinh tế của công nghệ ban đầu đã bù đắp hoàn toàn cho mọi nhược điểm nhỏ. Việc lắp đặt UZAS-2 trên thực tế đã cho thấy tất cả triển vọng của đề xuất ban đầu của M.Yu. Tsirulnikov và các cộng sự của ông.
Việc vận hành ba nhà máy thí điểm UZAS-2 đã hoàn thành vào đầu những năm XNUMX. Ở một thời kỳ khác trong nước những câu chuyện Dự án có thể được tiếp tục, nhờ đó ngành xây dựng sẽ làm chủ được một số lượng lớn các loại máy mới có hiệu suất cao, có khả năng đóng cọc các loại nhanh chóng và rẻ tiền trong các dự án xây dựng khác nhau. Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra. Sự sụp đổ của Liên Xô và những vấn đề xảy ra sau đó đã đặt dấu chấm hết cho nhiều bước phát triển đầy hứa hẹn.
Số phận tiếp theo của ba phương tiện UZAS-2 vẫn chưa được biết chắc chắn. Rõ ràng, trong tương lai chúng đã bị tháo dỡ vì không cần thiết. Ngoài ra, máy kéo TT-4 có thể được thiết kế lại theo thiết kế ban đầu và quay trở lại công việc phù hợp. Các mẫu thiết bị mới như vậy không còn được chế tạo nữa. Trong hai thập kỷ nay, các nhà xây dựng Nga đã không sử dụng các phương tiện đóng cọc bằng pháo trong công việc của mình mà sử dụng các hệ thống xây dựng truyền thống.
Tuy nhiên, ý tưởng này không bị lãng quên. Trong nhiều năm, các chuyên gia từ Viện Bách khoa Perm / Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm tiếp tục phát triển đề xuất ban đầu, hiện đã dẫn đến sự xuất hiện của một khối lượng đáng kể tài liệu lý thuyết, một số dự án và bằng sáng chế. Đặc biệt, đề xuất sử dụng hệ thống nhiều nòng, trong đó việc đóng cọc được thực hiện bằng cách cho nổ đồng thời nhiều viên đạn trong ba thùng. Là một phần của việc lắp đặt như vậy, người ta đề xuất sử dụng một chiếc búa lớn duy nhất tương tác đồng thời với cả ba trục.
Vào những năm 80, ý tưởng ban đầu về việc tăng năng suất khi đóng cọc đã được ứng dụng thực tế và đóng góp đáng kể vào việc xây dựng các cơ sở công nghiệp khác nhau. Các dự án mới vẫn chưa đạt được thành công như vậy mà chỉ tồn tại dưới dạng một bộ tài liệu. Tuy nhiên, chúng tôi không thể loại trừ sự phát triển của các sự kiện trong đó các dự án mới về sử dụng pháo trong đóng cọc vẫn sẽ được triển khai và sử dụng đầy đủ trong thực tế.
Theo các tài liệu:
http://a-economics.ru/
http://izobretatel.by/
http://traktorbook.com/
http://s-tehnika.com/
http://strangernn.livejournal.com/
http://cyberleninka.ru/article/n/neobhodimoe-uslovie-vertikalnogo-zastrelivaniya-stroitelnyh-elementov-v-grunt-iz-mnogostvolnoy-artilleriyskoy-sistemy
http://findpatent.ru/patent/234/2348757.html
tin tức