Việc thích ứng vũ khí và thiết bị quân sự để sử dụng trong lĩnh vực dân sự luôn được quan tâm nhất định 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 làm lại như vậy. Một trong những dự án thú vị nhất để thay đổi mục đích của súng pháo được tạo ra vào cuối những năm 80. Là một phần của dự án UZAS-2, các nhà thiết kế Liên Xô đã đề xuất sử dụng công cụ đóng cọc hiện có trong quá trình xây dựng các cơ sở khác nhau.
Đối với việc lắp đặt cọc, là một trong những yếu tố cấu trúc chính của kết cấu, thiết bị của một số loại được sử dụng. Cọc bê tông, kim loại hoặc bê tông cốt thép được đóng xuống đất bằng cách sử dụng động cơ diesel hoặc búa thủy lực, máy đóng cọc rung hoặc máy ép cọc. Có những ưu điểm nhất định, tất cả các mẫu của công nghệ này không tránh khỏi một số nhược điểm. Ví dụ, phương pháp tác động của việc đóng cọc có liên quan đến tiếng ồn lớn kéo dài, rung động, v.v. Từ lâu, các kỹ sư trong và ngoài nước đã tìm cách giảm thiểu tác động tiêu cực của quá trình đóng cọc đối với 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 những năm 80. Việc phát triển máy xây dựng ban đầu được thực hiện bởi các chuyên gia từ Viện Bách khoa Perm (nay là Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm), đứng đầu là Giáo sư Mikhail Yuryevich Tsirulnikov. Trong vài thập kỷ, M. Yu. Tsirulnikov đã tham gia vào việc chế tạo các loại súng pháo có triển vọng thuộc nhiều loại khác nhau, nhằm mục đích hoạt động trong quân đội. Sau đó, kinh nghiệm thu được được đề xuất sử dụng trong một lĩnh vực mới.
Quang cảnh chung về việc lắp đặt UZAS-2 ở vị trí vận chuyển. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Một dự án thiết bị xây dựng đầy hứa hẹn được đặt tên là UZAS-2 - "Lắp đặt neo và đóng cọc". Dự án dựa trên một đề xuất ban đầu liên quan đến các nguyên tắc đóng cọc vào đất. Tất cả các mẫu hiện có có mục đích tương tự chỉ có thể làm cọc chìm dần dần, ở tốc độ này hay tốc độ khác. Ví dụ, búa diesel thực hiện nhiệm vụ này với một loạt đòn liên tục. Đến lượt mình, mẫu mới phải đặt cọc đến độ sâu cần thiết trong một hoặc hai lần thổi. Để có được các chỉ số năng lượng cần thiết, người ta đã đề xuất sử dụng loại súng pháo đã được sửa đổi một chút của loại hiện có. Nó được cho là "bắn" cọc xuống đất theo đúng nghĩa đen.
Trên cơ sở một đề xuất bất thường, các nhân viên của PPI dưới sự lãnh đạo của M. Yu. Tsirulnikov đã sớm hình thành một phương pháp lắp đặt các phần tử tòa nhà có thể áp dụng thực tế, đặc trưng bởi hiệu quả cao. Việc sử dụng cái gọi là. độ lõm xung lực cho phép gấp 2-2,5 lần để tăng chiều sâu đóng cọc bằng một lần so với việc sử dụng cùng loại năng lượng. Đồng thời, có thể sử dụng tối đa số lượng linh kiện và cụm lắp ráp làm sẵn.
Thiết kế của tổ máy UZAS-2 được hoàn thành vào năm 1988, ngay sau đó quá trình lắp ráp thiết bị thử nghiệm bắt đầu. Vào thời điểm bắt đầu công việc này, các tác giả của dự án đã quan tâm đến việc quản lý ngành dầu khí. Vì vậy, đề xuất thử nghiệm mẫu ban đầu của thiết bị xây dựng tại các công trường của doanh nghiệp Permneft. Việc lắp ráp thiết bị thí nghiệm được thực hiện bởi một trong những xưởng của doanh nghiệp này với sự tham gia tích cực của các chuyên gia từ PPI và nhà máy Perm mang tên V. I. Lê-nin. Kết quả của sự hợp tác như vậy nhanh chóng là sự xuất hiện của ba đơn vị tự hành có khả năng đóng cọc cùng một lúc.
Một trong những ý tưởng chính của dự án UZAS-2 là sử dụng các thành phần chế tạo sẵn. Trước hết, điều này liên quan đến hệ thống lái, được lên kế hoạch xây dựng trên cơ sở súng 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, điều này giúp thiết bị đặc biệt có khả năng độc lập di chuyển đến nơi làm việc.
Một chiếc xe trượt nối tiếp kiểu TT-4 được chọn làm cơ sở cho đơn vị tự hành UZAS-2. Cỗ máy này có một khung gầm theo dõi và ban đầu được thiết kế để vận chuyển cây cối hoặc các gói khúc gỗ ở trạng thái nửa chìm nửa nổi. Trong quá trình chế tạo chiếc UZAS-2 thử nghiệm, các máy kéo đã bị tước bỏ các thiết bị đặc biệt của mô hình ban đầu, thay vào đó là các phương tiện đóng cọc được lắp đặt. Đồng thời, không cần thay đổi thiết kế đáng kể, vì tất cả các thiết bị như vậy đã được lắp đặt trên khu vực chứa hàng hiện có.
Skidder TT-4 ở cấu hình ban đầu. Ảnh S-tehnika.com
Máy kéo TT-4 có cấu trúc khung có chiều cao thấp, có không gian để lắp đặt thiết bị mục tiêu. Ở phía trước thân tàu, người ta dự kiến lắp đặt một khoang thủy thủ đoàn và một khoang động cơ. Toàn bộ phần trên của thân tàu phía sau buồng lái đã được giao cho các thiết bị thuộc loại cần thiết. Khoang động cơ nằm ngay bên trong ca bin trên trục dọc của máy kéo. Do kích thước lớn, động cơ và bộ tản nhiệt của nó yêu cầu sử dụng thêm một vỏ bọc với một tấm nướng, nhô ra khỏi cabin chính. Nhiều bộ truyền động khác nhau đã được đặt bên dưới động cơ và bên trong thân xe.
Xe trượt được trang bị động cơ diesel A-01ML 110 mã lực. Sử dụng ly hợp, hộp số tay, cầu sau, bộ truyền động cuối cùng và hộp 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 ngược cho phép lựa chọn tám tốc độ tiến và bốn tốc độ lùi. Để điều khiển, một bánh răng hành tinh có phanh băng đã được sử dụng.
Là một phần của khung gầm, máy kéo TT-4 có năm bánh xe mỗi bên. Một tính năng đặc trưng của các con lăn là thiết kế chấu cong. Các con lăn được chặn bằng cách sử dụng hai con lăn có lò xo riêng: hai con được đặt trên bogie phía trước, ba con ở phía sau. Ở phía trước thân tàu, có một bánh xe dẫn hướng, được loại bỏ đáng kể so với con lăn đường đầu tiên. Người đứng đầu ở phía sau. Đường kính lớn của các con lăn loại bỏ sự cần thiết của các con lăn hỗ trợ riêng biệt.
Trong quá trình xây dựng, “Nhà máy neo và đóng cọc” đã nhận các hệ thống san lấp mặt bằng được gắn trực tiếp vào khung của khung xe hiện có. Một bộ phận tách rời với một xi lanh thủy lực nằm thẳng đứng được gắn vào mặt trước của máy. Hai kích nữa nằm ở đuôi tàu và phải hạ xuống đất bằng cách quay. Thiết kế hỗ trợ bổ sung như vậy giúp máy có thể giữ ở vị trí cần thiết trong quá trình vận hành.
Phần thú vị nhất của cỗ máy UZAS-2 nằm trên khu vực chứa hàng của khung xe, nơi trước đây được dùng để gắn tấm trượt. Việc xây dựng địa điểm đã được thay đổi một chút, và thêm vào đó, nó có một hàng rào nhỏ. Trên các giá lắp đặc biệt, người ta đề xuất lắp đặt trục quay một đơn vị pháo trực tiếp chịu trách nhiệm đóng cọc. Cơ sở của đơn vị dao động là một khung gồm ba ống dọc được nối với nhau bằng các phần tử bổ sung có hình dạng tương ứng. Khung được chuyển đến vị trí vận chuyển ngang hoặc dọc với sự trợ giúp của hai xi lanh thủy lực.
Để làm phương tiện đóng cọc, người ta đề xuất sử dụng pháo 152 ly của pháo đoàn M-47 (GAU Index 52-P-547). Đây là vũ khí do Phòng thiết kế đặc biệt của nhà máy số 172 (nay là Motovilikhinskiye Zavody) phát triển với sự tham gia tích cực nhất của M. Yu. Tsirulnikov, được sản xuất hàng loạt từ năm 1951 đến năm 1957 và được quân đội Liên Xô sử dụng trong một thời gian, sau đó nó nhường chỗ cho các hệ thống mới hơn. Dự án UZAS-2 đã đề xuất một số thay đổi của công cụ hiện có thuộc loại lỗi thời, sau đó nó có thể dùng làm nguồn năng lượng để đóng cọc xuống đất.
Pháo M-47 trong Bảo tàng Lịch sử-Quân sự của Pháo binh, Binh chủng Công binh và Quân đoàn Tín hiệu (St. Petersburg). Ảnh Wikimedia Commons
Một trong những hậu quả tích cực của việc thực hiện một dự án mới và việc chế tạo ồ ạt các thiết bị như vậy có thể là tiết kiệm được việc loại bỏ vũ khí hiện có. Trong những năm 50, ngành công nghiệp Liên Xô đã chế tạo tổng cộng 122 khẩu M-47, sau đó được đưa ra khỏi biên chế và được đưa vào kho. Trong tương lai, những vũ khí này được cho là sẽ được tái chế, nhưng việc xây dựng các cơ sở đóng cọc có thể khiến thời điểm này bị hoãn lại, cũng như thu được một số lợi ích từ các sản phẩm ngừng hoạt động.
Trong phiên bản gốc, pháo M-47 của pháo binh quân đoàn là pháo 152 mm với nòng dài 43, cỡ nòng 75. Súng được trang bị cổng nêm, thiết bị giật thủy lực và phanh đầu nòng. Nhóm thùng ở dạng thùng, khóa nòng và vỏ để cố định trong giá đỡ với sự trợ giúp của các chốt của thùng sau được gắn trên một cỗ xe, bao gồm các máy trên và dưới. Cỗ máy phía trên là một thiết bị hình chữ U với các ngàm và ổ dẫn hướng súng, trong khi máy phía dưới được trang bị giường, bánh xe di chuyển, v.v. Thiết kế của bệ súng giúp nó có thể bắn vào các mục tiêu trong khu vực nằm ngang với chiều rộng 50 ° ở các góc nâng từ -2,5 ° đến + 45 °. Cỗ xe được trang bị một tấm chắn bọc thép. Tầm bắn tối đa đạt 20,5 km.
Là một phần của dự án UZAS-2, khẩu M-47 hiện có đã phải trải qua những thay đổi đáng chú ý. Trước hết, nó bị tước đi phần máy phía dưới và các yếu tố khác của cỗ xe. Đồng thời loại bỏ lá chắn giáp, ống ngắm, phanh mõm và một số đơn vị không còn cần thiết khác. Máy trên, bệ đỡ và các bộ phận khác của hệ thống pháo được đề xuất lắp đặt trên khung xoay của đơn vị tự hành. Trong trường hợp này, thùng được khóa 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 hiệu suất năng lượng đến mức cần thiết, người ta đã quyết định cắt bỏ một cách nghiêm túc thùng hiện có. Bây giờ mõm của nó nhô ra một chút vượt quá mức của các thiết bị giật.
Cùng với công cụ đóng cọc sửa đổi, người ta đã đề xuất sử dụng cái gọi là. hố sâu. Thiết bị này được chế tạo dưới dạng một bộ phận có hình dạng thay đổi lớn. Cán búa có dạng hình trụ, đường kính ngoài 152 mm, có thể lắp vào nòng súng. Đầu của thiết bị lớn hơn nhiều và nhằm mục đích tiếp xúc với cọc đóng. Cũng trong cấu trúc của lò mổ có một cái gọi là. buồng có thể thay thế nằm trên chuôi. Nó đã được đề xuất sử dụng nó để cài đặt một phí bột. Việc sử dụng các loại đạn tiêu chuẩn từ đạn pháo 152 ly không được cung cấp.
Đến nơi làm việc, những người thợ chế tạo phải lắp máy UZAS-2 vào đúng vị trí yêu cầu và dùng kích để đặt vào đúng vị trí. Xa hơn, khung với đơn vị pháo được nâng lên, một chiếc búa cùng với một cọc được đặt trong nòng súng. Sau đó, người điều hành lắp đặt ra lệnh khai hỏa, và cọc, dưới tác động của khí bột, đã vào độ sâu cần thiết. Sau đó đã được thay đổi bằng cách sử dụng một khoản phí biến đổi.
Năm 1988, một số doanh nghiệp Perm đã chế tạo một lúc ba đơn vị tự hành kiểu UZAS-2, ngay lập tức được lên kế hoạch đưa vào hoạt động hạn chế. Người ta đề xuất thử nghiệm kỹ thuật này đồng thời với việc xây dựng các đối tượng nhất định. Vào cuối những năm tám mươi, Permneft và các bộ phận khác nhau của cấu trúc này đã tích cực tham gia vào việc xây dựng các cơ sở mới, vì vậy việc lắp đặt neo và đóng cọc không có nguy cơ bị bỏ dở. Họ đã tham gia xây dựng nhiều dự án mới khác nhau cho bộ phận sản xuất dầu khí "Polaznaneft" và xí nghiệp "Zapsibneftestroy".
UZAS-2 trên một chiếc phao cho phép đóng cọc vào đáy hồ chứa. Ảnh Strangernn.livejournal.com
Một trong những vấn đề thực tế đầu tiên được giải quyết bởi các tổ máy UZAS-2 vào năm 1988 là việc đóng cọc để xây dựng hai nền móng cho các tổ máy bơm Zapsibneftestroy. Trong các công trình này, những người xây dựng phải đóng cọc vào lớp 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 các nhà xây dựng đồng nghiệp tiếp tục thi công. Theo một số báo cáo, các ống khoan đã được làm lại, đã mòn, được sử dụng làm cọc trong công trình như vậy.
Sau đó, công việc tương tự đã được thực hiện tại các cơ sở khác ở các vùng khác nhau. Người ta thấy rằng độ sâu đóng cọc tối thiểu là 0,5 m, khi đóng vào đất sét có mật độ trung bình, cọc có thể được đưa xuống độ sâu 4 m bằng một lần bắn, khi làm việc với các loại đất khó hơn, cọc có thể bị thổi một lần thứ hai. cần thiết. Đồng thời, hầu hết các nhiệm vụ đã được giải quyết thành công với một lần bắn mỗi cọc. Việc đóng cọc bằng một cú đánh giúp bạn có thể đẩy nhanh tiến độ công việc. Trong quá trình hoạt động thực tế, người ta nhận thấy rằng một chiếc UZAS-2 có thể lái tới hàng chục cọc mỗi giờ - lên đến 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 hoạt động. Vì vậy, những chiếc búa diesel hiện có, trong quá trình hoạt động, tạo ra một loạt tiếng nổ lớn và lan truyền những rung động đủ mạnh dọc theo mặt đất có thể đe dọa các công trình xung quanh. Việc lắp đặt dựa trên súng M-47, trái ngược với các hệ thống như vậy, chỉ thực hiện một hoặc hai lần bắn trúng cọc. Ngoài ra, việc khóa các khí dạng 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 vận chuyển Perm, thiết bị UZAS-2 đã đóng cọc ở khoảng cách tối đa 1 m trở xuống so với các tòa nhà hiện có. Được biết, dù bị bắn nhiều lần và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao nhưng không một công trình nào gần đó bị hư hại, toàn bộ kính đều được giữ nguyên.
Với tất cả những ưu điểm của nó, hệ thống UZAS-2 có một số nhược điểm. Vì vậy, nhu cầu sử dụng vũ khí hiện có ở một mức độ nào đó có thể làm phức tạp việc sản xuất thiết bị hàng loạt do quan liêu và các yếu tố khác. Ngoài ra, thiết kế đề xuất của máy áp đặt các hạn chế nhất định về chiều dài cọc được đóng. Cần lưu ý rằng với sự phát triển hơn nữa của dự án, những thiếu sót tồn tại có thể được sửa chữa.
Trong quá trình nghiên cứu lý thuyết và đào tạo thực hành, các chuyên gia từ một số tổ chức đã nghiên cứu khả năng sử dụng UZAS-2 để giải quyết các vấn đề đặc biệt. Ví dụ, đóng cọc trong điều kiện đầm lầy đã được thực hiện. Trong trường hợp này, cần phải có một cú đánh để dẫn cọc qua một lớp nước, phù sa, v.v., sau đó nó phải đi vào nền đất rắn. Người ta cũng đề xuất làm sâu thêm một số điện cực kim loại, qua đó dòng điện cao áp sẽ được chạy qua. Một tác động như vậy dẫn đến sự nén chặt của đất, ví dụ, có thể được sử dụng khi xây dựng trên các mái dốc yêu cầu một sự gia cố nhất định. Đồng thời, không loại trừ khả năng bắn bằng cọc tiêu với các vị trí không chuẩn của đơn vị pháo binh.
Đặc biệt quan tâm là thiết kế hệ thống đóng cọc xuống đáy hồ chứa. Trong trường hợp này, xe bánh xích phải được đưa đến nơi làm việc bằng phao kéo. Ở phần sau, một số thiết bị và phương tiện đặc biệt để đảm bảo việc lắp đặt UZAS-2 đã được đặt. Một hệ thống điều khiển đặc biệt đã được phát triển đặc biệt cho phiên bản lắp đặt phao, nhằm đảm bảo việc bắn cọc chính xác. Một thiết bị đặc biệt được cho là sẽ giám sát vị trí của phao và đơn vị pháo và tính đến việc ném bóng hiện có. Khi đến vị trí cần thiết, thiết bị sẽ tự động phát lệnh khai hỏa, do đó cọc đi xuống phía dưới với độ lệch tối thiểu so với quỹ đạo yêu cầu. Sau khi xuyên qua mặt nước, cọc tiếp tục di chuyển trong lòng đất và đạt đến độ sâu đã định trước.
Phiên bản hiện đại của lắp đặt đóng cọc nhiều thùng, lấy từ bằng sáng chế RU 2348757
Hoạt động của ba chiếc UZAS-2 được chế tạo tiếp tục cho đến năm 1992. Trong thời gian này, máy móc đã tham gia vào việc xây dựng nhiều đối tượng khác nhau của ngành khai thác mỏ. Nhiều kết luận thú vị đã được rút ra từ kết quả của việc khai thác như vậy. Khả năng đóng tới 80 cọc / ca làm tăng năng suất lao động gấp 5-6 lần so với các hệ thống truyền thống có cùng mục đích. Giá thành công việc giảm 3-4 lần. Do đó, các lợi thế hoạt động và kinh tế của công nghệ ban đầu đã bù đắp đầy đủ cho tất cả các nhược điểm nhỏ. Việc lắp đặt UZAS-2 trong thực tế đã cho thấy tất cả các triển vọng của đề xuất ban đầu của M. Yu. Tsirulnikov và cộng sự.
Hoạt động của ba đơn vị thử nghiệm UZAS-2 được hoàn thành vào đầu những năm chín mươi. Trong một giai đoạn lịch sử khác của Nga, dự án có thể được tiếp tục, do đó ngành xây dựng sẽ làm chủ được một số lượng lớn máy móc kiểu mới với hiệu suất cao, có khả năng đóng cọc các loại một cách nhanh chóng và rẻ tiền trong thời gian nhất định. dự án xây dựng. Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra. Sự sụp đổ của Liên bang Xô Viết và những vấn đề tiếp theo đã đặt dấu chấm hết cho nhiều diễn biến đầy hứa hẹn.
Hiện vẫn chưa rõ số phận của 3 chiếc UZAS-2. Rõ ràng, trong tương lai chúng đã bị tháo dỡ vì không cần thiết. Ngoài ra, máy kéo TT-4 có thể được chuyển đổi theo thiết kế ban đầu với việc quay trở lại công việc thích hợp. Các mẫu thiết bị mới như vậy không còn được chế tạo nữa. Trong hai thập kỷ, các nhà xây dựng Nga đã không sử dụng các thiết bị đóng cọc pháo trong công việc của họ, họ sử dụng các hệ thống xây dựng truyền thống.
Tuy nhiên, ý tưởng đã không bị lãng quên. Trong những năm qua, 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, dẫn đến sự xuất hiện của một khối lượng lớn 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 quả đạn trong ba thùng. Là một phần của việc lắp đặt như vậy, người ta đề xuất sử dụng một lỗ thoát lớn duy nhất, tương tác đồng thời với cả ba trục.
Vào những năm tám mươi, ý tưởng ban đầu về tăng năng suất đóng cọc đã được sử dụng trong 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, chỉ dừng lại ở dạng một bộ tài liệu. Tuy nhiên, không thể loại trừ sự phát triển của các sự kiện trong đó các dự án mới về việc sử dụng pháo khi đóng cọc vẫn sẽ đạt được hiệu quả triển khai và sử dụng đầy đủ trong thực tế.
