|
Сваебойное
оборудование применяется для погружения в грунт свай, шпунта и оболочек
с целью предупреждения оползания грунтовых откосов или передачи
части нагрузки на плотные слои грунта, залегающие на глубине трех
и более метров под грунтовыми основаниями инженерных сооружений.
На вечномерзлых грунтах свайное строительство является одним из
немногих промышленно освоенных и относительно недорогих способов
предотвратить его оттаивание и подвижки под жилыми и промышленными
зданиями.
Сваебойное оборудование
состоит из молота, копра и силовой установки.
Сваи погружают в грунт с помощью свайных
молотов, различающихся по типу используемого привода.
 |
|
Классификация свайных молотов по принципу
действия
|
Механический молот состоит из тяжелого металлического ударника
("бабы"), двигающегося по направляющим. Канатно-блочный механизм,
приводимый лебедкой, поднимает ударник на 4...5 м, откуда
он под действием собственного веса падает на головку сваи. В современном
транспортном строительстве механические молоты не используются из-за
низкого КПД, малой частоты ударов и неэффективности при забивке
свай под углом.
|
|
Паровоздушный
молот прямого действия использует для забивки свай
энергию удара свободно падающего корпуса молота,
представляющего собой цилиндрический стакан, дно которого используется
как ударник, а стенки образуют паровоздушную камеру. Шток поршня,
входящего в камеру сверху, крепится к несущей металлоконструкции.
Сжатый пар или воздух подаются в штоковую полость и поднимают
корпус до упора, после чего полость соединяется с атмосферой,
давление в ней падает и корпус, свободно падая, ударяет дном
по свае. Энергия и частота ударов в этих машинах определяются
ходом и массой корпуса, и регулироваться не могут, а при забивке
наклонных свай они мало эффективны.
Паровоздушный молот двойного действия
лишен этих недостатков. Холостой и рабочий ходы поршня совершаются
под действием сжатого пара или воздуха, подача которого
регулируется специальным распределителем. Нижняя часть поршня
усилена ударником, передающим энергию удара на наголовник
сваи. Низкий КПД паровоздушных молотов и необходимость громоздкого
парогенераторного или компрессорного оборудования привели
в настоящее время к отказу от их использования в транспортном
строительстве. Однако экологическая чистота пара и сжатого
воздуха, с одной стороны, и постоянно растущая стоимость в
сочетании с токсичностью выхлопа дизельного топлива, с другой
стороны, могут в недалеком будущем сделать их использование
конкурентоспособным.
|
|
|
Схема паровоздушного
молота прямого действия:
1 - наголовник сваи,
2 - направляющий стакан,
3 - корпус молота, 4 - поршень,
5 - выпускной клапан, 6 - шток поршня, 7
- крепление штока к несущей конструкции,
8 - впускной клапан, 9-свая
|
Схема паровоздушного молота двойногодействия:
1 - свая; 2 - наголовник сваи;
3 - цилиндр; 4 - крышка цилиндра; 5 - воздушный
клапан верхней полости; 6 - поршень;
7 - воздушный клапан нижней полости; 8 - ударник
|
Дизельные молоты надежны, просты в эксплуатации и не требуют дополнительного
энергосилового оборудования, что делает их сегодня наиболее популярными
в строительстве.
|
|
Штанговые дизель - молоты.
В штанговых дизель - молотах подвижный цилиндр скользит
по двум направляющим цилиндрическим штангам, соединенным с
поршневым блоком. Свободные концы штанг соединены траверсой,
оборудованной захватным устройством, за которое может цепляться
подвижный цилиндр. Монолитный поршневой блок устанавливается
на наголовнике сваи с помощью специальной шарнирной опоры,
компенсирующей возможную несоосность молота и сваи.
Для улучшения теплообмена поршень имеет внутреннюю полость.
Топливная форсунка и система подачи топлива монтируются на
поршневом блоке. При падении цилиндра поршень входит в его
отверстие и сжимает воздух, оказавшийся внутри цилиндра. После
впрыскивания и воспламенения топлива в цилиндре происходит
взрыв горючей смеси, отбрасывающий цилиндр вверх и одновременно
забивающий сваю. В верхнем положении цилиндр захватывается
крюком и удерживается до следующего удара. Возможна и работа
в непрерывном режиме.
Трубчатые дизель-молоты.
В трубчатом дизельном молоте тоже используется принцип двигателя
внутреннего сгорания, но конструктивно он реализован иначе.
Неподвижный цилиндр, установленный на штанге копра, крепится
к наголовнику сваи через шабот. Наголовник и шабот соприкасаются
сферическими поверхностями, компенсирующими возможное отклонение
оси молота от направления удара.
Шабот - металлическая пробка, закрывающая отверстие
цилиндра со стороны рай и способная перемещаться относительно
цилиндра в осевом направлении при ударах поршня. Его выпадение
из цилиндра предупреждается фиксирующим устройством. Цилиндрический
зазор между шаботом и цилиндром уплотнен компрессионными кольцами.
Плоский нижний торец шабота опирается наголовник сваи, а его
верхний торец, находящийся внутри цилиндра, имеет сферическое
углубление.
|
|
|
Штанговый дизель-молот:
1 - свая; 2 - проушина;
3 -удерживающий крюк;
4 -траверса; 5 - штанга;
6 -ударный цилиндр;
7 - топливная форсунка;
8 - поршневой блок;
9 - верхняя пята сферической опоры;
10 - нижняя пята сферической опоры, надевающаяся на сваю
|
Трубчатый дизель-молот:
1 - наголовник сваи;
2 - шабот;
3 - топливопровод;
4 - топливныйый насос;
5 - рычаг включения топливного насоса;
6 -кольцевой топливный бак; 7 - поршень;
8 - проушина для крепления поршня к канату лебедки;
9 - сферическая головка бойка; 10 - всасывающе-выхлопной
патрубок;
11 -цилиндр;12 - свая
|
Поршень, являющийся ударной частью молота и свободно перемещающийся
вдоль цилиндра, внизу оканчивается выпуклой полусферой, эквидистантной
углублению в шаботе. При движении вниз поршень включает насос подачи
топлива, которое, попав в цилиндр, собирается в углублении шабота.
Сферическая головка поршня, ударяясь о поверхность шабота, разбрызгивает
топливо в сжатом и раскаленном воздухе, в результате чего происходит
образование и воспламенение топливовоздушной смеси. Сила взрыва
толкает поршень вверх, а шабот - вниз, что сопровождается забивкой
сваи.
По сравнению со штанговыми трубчатые молоты обладают в несколько
раз большей энергией удара, так как работают при меньшей (в два
раза) степени сжатия и большей (на 30...40%) высоте подъема
ударной части.
 |
|
Комплект оборудования для вибропогружения
свай:
1 - трубчатая свая; 2 - гидравлический захват;
3 - мотор вибровозбудителя;
4 - амортизи-ощая платформа;
5 - виброизоляторы; 6 - патрубок с гидравлическим
разъемом;
7 - гидромотор; 8 - вибратор;
9 - гидравлический шланг;
10 - панель управления;
11 - дистанционный пульт управления; 12 - силовая
установка с маслонасосным агрегатом
|
Вибропогружатели используют для погружения свай, шпунта и оболочек
в легкие, преимущественно песчаные и суглинистые грунты в водонасыщенном
состоянии. Высокочастотные колебания, генерируемые вибраторами и направленные
вдоль оси сваи, передаются через нее на рунт и снижают силы трения
и сцепления между частицами грунта и поверхностью сваи. Погружающая
способность сваи пропорциональна частоте колебаний и величине вертикальной
статической нагрузке, поэтому она погружается в грунт под действием
собственной массы или дополнительного груза.
Простые вибропогружатели с жестким соединением
узлов отличаются несложно и конструкцией. Электродвигатель установлен
на корпусе вибратора направленного действия с парным числом дебалансных
валов, вращающихся с одинаковой частотой в разных направлениях.
Вибратор крепится к наголовнику, надеваемому на сваю, и приводится
в действие от электродвигателя ременной, цепной или зубчатой трансмиссией.
У простых вибраторов амплитуда, частота колебаний и масса не регулируются,
что затрудняет подбор вибратора под массу сваи и свойства грунта.
Кроме того, для таких вибропогружателей пригодны только электродвигатели
в виброустойчивом исполнении.
Подрессоренные вибропогружатели. У вибропогружателей
с дополнительным подрессоренным грузом электродвигатель крепится
к массивной сменной плите, играющей роль дополнительной пригрузки.
Корпус вибратора установлен на наголовнике сваи и соединен с плитой
через пружинные амортизаторы. Благодаря массивной плите и пружинным
амортизаторам колебания, передаваемые на электродвигатель, значительно
меньше, а масса плиты способствует погружению сваи. Устанавливая
сменные плиты различной массы, можно подбирать параметры колебательного
процесса под массу сваи и характеристику грунта. Этой же цели служит
конструкция эксцентриков, допускающая изменения вынуждающей силы
и амплитуды колебаний. Межосевое расстояние между валами электродвигателя
и вибратора в таких вибропогружателях непостоянно, что учитывается
при выборе трансмиссии и проектировании ее параметров. Различают
низкочастотные и высокочастотные вибропогружатели, диапазон рабочих
частот которых лежит в пределах 5...12 и 30...43 Гц
соответственно.
Вибропогружатель с гидроприводом подвешивается
к крюку крана или экскаватора и состоит из узлов, аналогичных по
назначению электроприводным установкам. Грузовая серьга, подвешенная
к рукояти экскаватора или стреле крана, крепится на виброизолирующей
траверсе, которая через упругие подушки соединяется с корпусом дебалансного
редуктора. В его основании монтируется гидравлический захват, с
помощью которого вибропогружатель соединяется со сваей и передает
на нее колебания и пригрузку.
 |
|
Вибропогружатель с гидроприводом
1 - общий вид, 2 - виброизолирующая траверса,
3 - рама с виброизолирующими подушками, 4 - скоба
для подвески к базоаой машине, 5 - грузовая серьга,
6 - рама вибратора, 7 - гидрозахват сваи,
8 - корпус вибратора с зубчатым редуктором.
|
Вибропогружатели забивают сваю за счет вибрации и ударов.
Комбинированное воздействие обеспечивает им эффективность, большую,
чем у "чистых" вибропогружателей или снарядов только ударного действия.
Благодаря этому они способны забивать сплошные и оболочковые сваи
и шпунт в более прочные связные и несвязные грунты. Режим их работы
определяется прочностью грунта, жесткостью подвески ударной части
и зазором между бойками ударной части и наголовника. Маcca ударной
части вибропогружателя должна составлять не менее 150% массы
погружаемого элемента.
Кроме перечисленных также применяют методы ввинчивания и вдавливания
свай, а также формирования их в обсадных трубах скважин.
По материалам издания " Подъемно-транспортные,
строительные и дорожные машины и оборудование"
автор К.К. Шестопалов
|
ОАО "Михневский
РМЗ" предлагает
8-800-550-07-58 , (499) 262-22-88 - многокан. 
Техника