La adaptación de armas y equipos militares para su uso en el ámbito civil es siempre de cierto interés desde un punto de vista u otro. Sin embargo, algunos sistemas, como la artillería, tienen un potencial limitado en el contexto de tal reelaboración. Uno de los proyectos más interesantes para cambiar el propósito de un arma de artillería se creó a finales de los ochenta. Como parte del proyecto UZAS-2, los diseñadores soviéticos propusieron utilizar la herramienta de hincado de pilotes existente durante la construcción de varias instalaciones.
Para la instalación de pilotes, que son uno de los principales elementos estructurales de la estructura, se utilizan equipos de varios tipos. Los pilotes de hormigón, metal u hormigón armado se introducen en el suelo mediante martillos hidráulicos o diésel, martinetes vibratorios o prensas de pilotes. Al tener ciertas ventajas, todas las muestras de dicha tecnología no están exentas de algunas desventajas. Por ejemplo, el método de impacto de la hinca de pilotes está asociado con ruidos fuertes prolongados, vibraciones, etc. Durante mucho tiempo, los ingenieros nacionales y extranjeros han estado buscando una forma de reducir el impacto negativo del proceso de apilamiento en la infraestructura y las personas circundantes.
El proyecto original, diseñado para solucionar los problemas existentes, se desarrolló en la segunda mitad de los años ochenta. El desarrollo de la máquina de construcción original fue realizado por especialistas del Instituto Politécnico de Perm (ahora la Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm), dirigido por el profesor Mikhail Yuryevich Tsirulnikov. Durante varias décadas M. Yu. Tsirulnikov se dedicó a la creación de armas de artillería prometedoras de varias clases, destinadas a operar en el ejército. Posteriormente, se propuso utilizar la experiencia adquirida en una nueva área.
Vista general de la instalación UZAS-2 en posición de transporte. Foto Strangernn.livejournal.com
Un prometedor proyecto de equipos de construcción se denominó UZAS-2 - "Instalación de anclajes y pilotes". El proyecto se basó en una propuesta original sobre los principios de hincado de pilotes en el suelo. Todas las muestras existentes con un propósito similar podrían hundir la pila solo gradualmente, a una velocidad u otra. Los martillos diésel, por ejemplo, realizan esta tarea con una serie sostenida de golpes. La nueva muestra, a su vez, tuvo que colocar la pila a la profundidad requerida en uno o dos golpes. Para obtener los indicadores de energía requeridos, se propuso utilizar un cañón de artillería ligeramente modificado del tipo existente. Era lo que se suponía que debía literalmente "disparar" la pila al suelo.
Sobre la base de una propuesta inusual, los empleados del PPI bajo el liderazgo de M. Yu. Tsirulnikov pronto formó un método prácticamente aplicable para instalar elementos de construcción, caracterizado por una alta eficiencia. El uso de los llamados. La indentación de impulso permitió 2-2,5 veces aumentar la profundidad de hincado de pilotes con un disparo en comparación con otro uso de la misma energía. Al mismo tiempo, fue posible utilizar la mayor cantidad posible de componentes y ensamblajes prefabricados.
El diseño de la unidad UZAS-2 se completó en 1988, poco después de lo cual comenzó el montaje de equipos experimentales. Cuando comenzó este trabajo, los autores del proyecto lograron interesar a la gestión de la industria del petróleo y el gas. Por lo tanto, se propuso probar la muestra original de equipo de construcción en los sitios de construcción de la empresa Permneft. El montaje de los equipos experimentales fue realizado por uno de los talleres de esta empresa con la participación activa de especialistas del PPI y de la planta de Perm que lleva el nombre de V. I. Lenin. El resultado de tal cooperación pronto se convirtió en el surgimiento de tres unidades autopropulsadas capaces de hincar pilotes a la vez.
Una de las ideas principales del proyecto UZAS-2 fue el uso de componentes prefabricados. En primer lugar, esto se refería al sistema de conducción, que se planeó construir sobre la base del cañón de artillería existente. Además, durante la construcción de equipos experimentales, se utilizaron muestras existentes de equipos autopropulsados, lo que permitió brindar a los equipos especiales la capacidad de trasladarse de forma independiente al lugar de trabajo.
Se eligió un skidder en serie del modelo TT-4 como base para la unidad autopropulsada UZAS-2. Esta máquina tenía un chasis con orugas y originalmente estaba destinada a transportar árboles o paquetes de troncos en estado semisumergido. Durante la construcción del UZAS-2 experimental, los tractores se vieron privados de equipos especiales del modelo original, en lugar de los medios de hincado de pilotes instalados. Al mismo tiempo, no se requirieron cambios de diseño significativos, ya que todo ese equipo se instaló en el área de carga existente.
Skidder TT-4 en configuración original. Foto S-tehnika.com
El tractor TT-4 tenía una estructura de bastidor de baja altura, que tenía espacio para la instalación de equipos de destino. En la parte delantera del casco, se planeó instalar una cabina para la tripulación y un compartimiento del motor. Toda la parte superior del casco detrás de la cabina se entregó al equipo del tipo requerido. El compartimiento del motor estaba ubicado directamente dentro de la cabina en el eje longitudinal del tractor. Debido a su gran tamaño, el motor y su radiador requirieron el uso de una carcasa adicional con parrilla, que sobresale de la cabina principal. Varias unidades de transmisión se colocaron debajo del motor y dentro de la carrocería.
El skidder estaba equipado con un motor diesel A-01ML de 110 hp. Utilizando un embrague, transmisión manual, eje trasero, mandos finales y caja de transferencia, el motor se conectó a las ruedas motrices del chasis, un cabrestante utilizado para derrapar y una bomba hidráulica. La caja de cambios reversible permitía elegir entre ocho velocidades de avance y cuatro de retroceso. Para el control se utilizó un engranaje planetario con frenos de banda.
Como parte del chasis, el tractor TT-4 tenía cinco ruedas de carretera a cada lado. Un rasgo característico de los rodillos fue el diseño de radios curvos. Los rodillos se bloquearon mediante dos bogies con sus propios resortes: dos se colocaron en el bogie delantero y tres en la trasera. En la parte delantera del casco, había una rueda guía, que se quitó significativamente del primer rodillo de camino. El líder estaba en la popa. El gran diámetro de los rodillos eliminó la necesidad de rodillos de soporte separados.
Durante la construcción, la “Planta de hincado de anclajes y pilotes” recibió sistemas de nivelación montados directamente en el marco del chasis existente. Se adjuntó una unidad separada con un cilindro hidráulico ubicado verticalmente en la parte delantera de la máquina. Había dos gatos más en la popa y hubo que bajarlos al suelo girando. Tal diseño de soportes adicionales hizo posible mantener la máquina en la posición requerida durante el funcionamiento.
La parte más interesante de la máquina UZAS-2 estaba ubicada en el área de carga del chasis, que anteriormente estaba destinada a colocar la placa protectora. La construcción del sitio se ha modificado ligeramente y, además, tiene una pequeña valla. En montajes especiales, se propuso instalar de manera pivotante una unidad de artillería directamente responsable de hincar pilotes. La base de la unidad oscilante era un marco de tres tubos longitudinales conectados por elementos adicionales de la forma correspondiente. El bastidor se transfirió a la posición de trabajo de transporte horizontal o vertical con la ayuda de dos cilindros hidráulicos.
Como medio para hincar pilotes, se propuso utilizar el cañón de 152 mm del cuerpo de artillería M-47 (Índice GAU 52-P-547). Esta es un arma desarrollada por la Oficina de Diseño Especial de la Planta No. 172 (ahora Motovilikhinskiye Zavody) con la participación más activa de M. Yu. Tsirulnikov, fue producido en masa desde 1951 hasta 1957 y fue utilizado por el ejército soviético durante algún tiempo, después de lo cual dio paso a sistemas más nuevos. El proyecto UZAS-2 propuso alguna alteración de la herramienta existente de un tipo obsoleto, luego de lo cual podría servir como fuente de energía para clavar los pilotes en el suelo.
Cañón M-47 en el Museo Histórico Militar de Artillería, Tropas de Ingeniería y Cuerpo de Señales (San Petersburgo). Foto Wikimedia Commons
Una de las consecuencias positivas de la ejecución de un nuevo proyecto y la construcción masiva de ese equipo podría ser el ahorro en la eliminación de las armas existentes. En los años cincuenta, la industria soviética construyó un total de 122 cañones M-47, que luego fueron retirados del servicio activo y enviados a almacenamiento. En el futuro, se suponía que estas armas serían recicladas, pero la construcción de instalaciones de hincado de pilotes permitió posponer este momento, así como obtener algún beneficio de los productos desmantelados.
En la versión original, el cañón M-47 del cuerpo de artillería era un cañón de 152 mm con una longitud de cañón de calibre 43, 75. La pistola estaba equipada con una compuerta de cuña, dispositivos de retroceso hidráulico y un freno de boca. El grupo de cañones en forma de cañón, recámara y carcasa para la fijación en la cuna con la ayuda de los pasadores de este último se montó en un carro, que consta de máquinas superior e inferior. La máquina superior era un dispositivo en forma de U con soportes y accionamientos de guía de pistola, mientras que la inferior estaba equipada con camas, recorrido de rueda, etc. El diseño del carro de armas permitió disparar a objetivos en un sector horizontal con un ancho de 50 ° en ángulos de elevación de -2,5 ° a + 45 °. El carruaje estaba equipado con un escudo blindado. El alcance máximo de disparo alcanzó los 20,5 km.
Como parte del proyecto UZAS-2, el cañón M-47 existente tuvo que sufrir cambios notables. En primer lugar, se le privó de la máquina inferior y otros elementos del carro. También se eliminó el escudo blindado, la mira, el freno de boca y varias otras unidades que ya no eran necesarias. Se propuso instalar la máquina superior, la cuna y otros elementos del sistema de artillería en el bastidor oscilante de la unidad autopropulsada. En este caso, el cañón se bloqueó en una posición determinada, paralelo a los tubos del bastidor oscilante. Para reducir el tamaño de todo el conjunto de la máquina y reducir el rendimiento energético al nivel requerido, se decidió cortar seriamente el barril existente. Ahora su boca sobresalía un poco más allá del nivel de los dispositivos de retroceso.
Junto con la herramienta de hincado de pilotes modificada, se propuso utilizar el llamado. fondo de pozo. Este dispositivo se fabricó en forma de una pieza grande de forma variable. La caña del martillo tenía una forma cilíndrica con un diámetro exterior de 152 mm, para que pudiera caber en el cañón de la pistola. La cabeza del dispositivo era mucho más grande y estaba destinada a proporcionar contacto con el pilote hincado. También en la estructura del matadero había un supuesto. cámara reemplazable ubicada en el vástago. Se propuso utilizarlo para instalar una carga de pólvora. No se proporcionó el uso de proyectiles estándar de rondas de artillería de 152 mm.
Al llegar al lugar de trabajo, los constructores debieron instalar la máquina UZAS-2 en el lugar requerido y utilizar gatos para colocarla en la posición correcta. Además, se levantó el marco con la unidad de artillería, se colocó un martillo junto con una pila en el cañón. Después de eso, el operador de la instalación dio la orden de disparar y la pila, bajo la influencia de los gases en polvo, ingresó a la profundidad requerida. Este último se cambió mediante una carga variable.
En 1988, varias empresas de Perm construyeron tres unidades autopropulsadas del tipo UZAS-2 a la vez, que se planeó de inmediato para ponerlas en funcionamiento limitado. Se propuso probar esta técnica simultáneamente con la construcción de ciertos objetos. A finales de los años ochenta, Permneft y diversas divisiones de esta estructura participaron activamente en la construcción de nuevas instalaciones, por lo que la instalación de anclajes y pilotes no corría el riesgo de quedarse sin obra. Debían participar en la construcción de varios proyectos nuevos para el departamento de producción de petróleo y gas "Polaznaneft" y la empresa "Zapsibneftestroy".
UZAS-2 en un pontón que permite hincar pilotes en el fondo del embalse. Foto Strangernn.livejournal.com
Uno de los primeros problemas reales resueltos por las unidades UZAS-2 ya en 1988 fue el hincado de pilotes para la construcción de dos cimientos para las unidades de bombeo Zapsibneftestroy. Durante estas obras, los constructores tuvieron que clavar pilotes en el suelo de permafrost. A pesar de la complejidad de dicho trabajo, los especialistas instalaron rápidamente todas las pilas necesarias, dando a los compañeros de construcción la oportunidad de continuar la construcción. Según algunos informes, los tubos de perforación reelaborados, que se han desgastado, se utilizaron como pilotes en dicha construcción.
Posteriormente, se llevó a cabo un trabajo similar en otras instalaciones de diferentes regiones. Se encontró que la profundidad mínima de hincado es de 0.5 m. Cuando se clava en un suelo arcilloso de densidad media, el pilote se puede enviar a una profundidad de 4 m con un solo disparo. Cuando se trabaja con suelos más difíciles, un segundo golpe en el pilote podría ser necesario. Al mismo tiempo, la mayoría de las tareas se resolvieron con éxito con un disparo por pila. El empuje de los pilotes de un solo tiro permitió acelerar el trabajo. Durante la operación real, se encontró que una unidad UZAS-2 puede conducir hasta una docena de pilas por hora, hasta 80 por turno de trabajo.
Un rasgo característico del sistema UZAS-2 fue el mínimo ruido y vibración producidos durante el funcionamiento. Entonces, los martillos diesel existentes, durante el funcionamiento, crean una serie de fuertes golpes y propagan vibraciones suficientemente poderosas a lo largo del suelo que pueden amenazar las estructuras circundantes. La instalación basada en el cañón M-47, a diferencia de tales sistemas, hizo solo uno o dos golpes en la pila. Además, bloquear los gases de pólvora dentro del cañón redujo aún más el ruido y el impacto negativo en los objetos circundantes. En el curso de los trabajos de construcción en el territorio de la Planta de reparación de carruajes de Perm, la unidad UZAS-2 martilló pilotes a una distancia de hasta 1 mo menos de los edificios existentes. Según se informa, a pesar de los muchos disparos y el cumplimiento de las tareas asignadas, ninguno de los edificios cercanos resultó dañado y todos sus vidrios permanecieron en su lugar.
Con todas sus ventajas, el sistema UZAS-2 tenía algunas desventajas. Por lo tanto, la necesidad de utilizar un arma existente podría complicar hasta cierto punto la producción de equipos en serie debido a factores burocráticos y de otro tipo. Además, el diseño propuesto de la máquina imponía ciertas restricciones sobre la longitud del pilote a hincar. Cabe señalar que con un mayor desarrollo del proyecto, las deficiencias existentes podrían corregirse.
En el curso de la investigación teórica y la formación práctica, especialistas de varias organizaciones estudiaron la posibilidad de utilizar el UZAS-2 para resolver problemas especiales. Por ejemplo, se resolvió el hincado de pilotes en condiciones de pantano. En este caso, se requirió un disparo para conducir la pila a través de una capa de agua, limo, etc., luego de lo cual tuvo que ingresar a tierra firme. También se propuso profundizar varios electrodos metálicos, a través de los cuales debería pasar una corriente eléctrica de alto voltaje. Tal impacto provocó la compactación del suelo, que podría utilizarse, por ejemplo, al construir en pendientes que requieran cierto refuerzo. Al mismo tiempo, no se descartó disparar con pilotes con posiciones no estándar de la unidad de artillería.
De particular interés es el diseño de un sistema para hincar pilotes en el fondo de los embalses. En este caso, el vehículo autopropulsado sobre orugas tuvo que ser entregado al lugar de trabajo mediante un pontón remolcado. En este último, se colocaron algunos dispositivos especiales y medios para asegurar la instalación UZAS-2. Se ha desarrollado un sistema de control especial especialmente para la versión pontón de la instalación, que asegura la correcta cocción del pilote. Se suponía que un dispositivo especial monitorearía la posición del pontón y la unidad de artillería y tomaría en cuenta el cabeceo existente. Al llegar a la posición requerida, el dispositivo dio automáticamente una orden de disparo, por lo que la pila se fue al fondo con desviaciones mínimas de la trayectoria requerida. Después de pasar por el agua, la pila continuó moviéndose en el suelo y alcanzó una profundidad predeterminada.
Versión moderna de una instalación de hincado de pilotes de varios barriles, dibujo de la patente RU 2348757
El funcionamiento de las tres unidades UZAS-2 construidas continuó hasta 1992. Durante este tiempo, las máquinas lograron participar en la construcción de muchos objetos diferentes de la industria minera. Se extrajeron conclusiones más que interesantes de los resultados de tal explotación. La posibilidad de hincar hasta 80 pilas por turno dio un aumento de la productividad laboral de 5 a 6 veces en comparación con los sistemas tradicionales de propósito similar. El costo del trabajo se redujo en 3-4 veces. Por lo tanto, las ventajas operativas y económicas de la tecnología original compensaron completamente todas las desventajas menores. Las instalaciones UZAS-2 en la práctica mostraron todas las perspectivas de la propuesta original de M. Yu. Tsirulnikov y sus colegas.
La operación de tres unidades experimentales UZAS-2 se completó a principios de los noventa. En otro período de la historia rusa, el proyecto podría haber continuado, como resultado de lo cual la industria de la construcción habría dominado una gran cantidad de máquinas de un nuevo tipo con alto rendimiento, capaces de hincar de forma rápida y económica pilotes de varios tipos durante ciertos proyectos de construcción. Sin embargo, esto no sucedió. El colapso de la Unión Soviética y los problemas consiguientes pusieron fin a muchos acontecimientos prometedores.
El futuro destino de los tres vehículos UZAS-2 no se conoce con certeza. Al parecer, en el futuro fueron desmantelados por innecesarios. Además, los tractores TT-4 podrían convertirse de acuerdo con el diseño original y volver al trabajo apropiado. Ya no se fabricaron nuevas muestras de dicho equipo. Durante dos décadas, los constructores rusos no han utilizado dispositivos de hinca de pilotes de artillería en su trabajo, utilizando sistemas de construcción tradicionales.
Sin embargo, la idea no se olvidó. A lo largo de los años, especialistas del Instituto Politécnico de Perm / Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm continuaron desarrollando la propuesta original, que ha dado lugar a la aparición de un volumen sólido de materiales teóricos, varios proyectos y patentes. En particular, se propone utilizar un sistema de múltiples cañones en el que el hincado de pilotes se realiza mediante la detonación simultánea de varias cargas en tres cañones. Como parte de dicha instalación, se propone utilizar un solo fondo de pozo grande, interactuando simultáneamente con los tres ejes.
En los años ochenta, la idea original de aumentar la productividad en la hinca de pilotes se puso en práctica y contribuyó de forma significativa a la construcción de diversas instalaciones industriales. Los nuevos proyectos aún no han logrado tal éxito, permaneciendo solo en forma de un conjunto de documentación. Sin embargo, no se puede excluir tal desarrollo de eventos en los que los nuevos proyectos para el uso de artillería al hincar pilotes, sin embargo, alcanzarán la plena implementación y uso en la práctica.
