ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

При устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений различного назначения применяют два вида свай — забивные (готовые) железобетонные и металлические заводской готовности и буронабивные железобетонные сваи, устройство которых осуществляется в вертикальных и крутонаклонных скважинах непосредственно на месте производства работ. При возведении водозащитных ограждений котлованов, колодцев и траншей используют металлический и железобетонный шпунт. Для погружения готовых свай и шпунта применяют сваепогружающие агрегаты, копры и копровое оборудование со свайными погружателями ударного, вибрационного, виброударного, вдавливающего и вибровдавливающего действия и для завинчивания свай. Некоторые виды оборудования используют также для извлечения из грунта ранее погруженных элементов (свае- выдергиватели).

Технологический цикл погружения готовых свай включает операции захвата и установки свай в проектное положение, погружения свай сваепогружателем в грунт до проектной отметки, перемещения сваебойной установки к месту погружения очередной сваи. Свае- погружатели разнообразны по конструкции, виду потребляемой энергии и принципу работы. Классификация свайных погружателей приведена на рис. 7.1. В городском строительстве наибольшее распро-

Рис. 7.1. Классификация свайных погружателей

странение получили сваепогружатели ударного действия, к которым относятся свайные молоты.

СВАЙНЫЕ МОЛОТЫ

Свайные молоты состоят из массивной ударной части, движущейся возвратно-поступательно относительно направляющей конструкции в виде цилиндра (трубы), поршня со штоком, штанг и т.п. Ударная часть молота наносит чередующиеся удары по головке сваи и погружает сваю в грунт. Направляющая часть молота снабжена устройством для закрепления и центрирования молота на свае.

Рабочий цикл молота включает два хода — холостой (подъем ударной части в крайнее верхнее положение) и рабочий (ускоренное движение ударной части вниз и удар по свае). По роду привода свайные молоты разделяются на механические (применяются редко), паровоздушные, дизельные и гидравлические. Основные параметры свайных молотов: масса ударной части; максимальная энергия одного удара; максимальная высота подъема ударной части; частота ударов в минуту.

Паровоздушные молоты приводят в действие энергия пара или сжатого до 0,5. 0,7 МПа воздуха. Различают молоты простого одностороннего действия, энергию привода которых используют только для подъема ударной части, совершающей затем рабочий ход под действием собственного веса, и молоты двустороннего действия, энергия привода которых сообщает ударной части также дополнительное ускорение при рабочем ходе, в результате увеличивается энергия удара и сокращается продолжительность рабочего цикла.

В паровоздушных молотах простого действия ударной частью служит чугунный корпус массой1250. 6000 кг, направляющей — поршень со штоком, опирающимся на головку сваи. Такие молоты несложны по конструкции, просты и надежны в эксплуатации, но вследствие малой производительности (не более 30 ударов в минуту) применяются сравнительно редко.

Паровоздушные молоты двустороннего действия. Наиболее распространены работающие автоматически с частотой ударов по свае до 100. 300 в минуту и массой ударной части до 2250 кг. Недостатки молотов двустороннего действия — это значительная масса неподвижных частей («мертвая» масса), составляющая 60. 70% (для молотов простого действия — до 30%) общей массы молота, возможность погружения только легких шпунтов, деревянных и железобетонных свай, большой расход пара или сжатого воздуха.

Основными узлами паровоздушного молота двустороннего действия (рис. 7.2) являются неподвижный закрытый корпус, подвижный поршень со штоком 5 и массивным бойком 8 (ударная часть) и авто-

Рис. 7.2. Паровоздушный молот двойного действия

Рис. 7.3. Штанговый дизель-молот

матическое парораспределительное устройство 4. Корпус молота составлен из двух цилиндров: парового 2, в котором помещен поршень 1, и направляющего 6 для бойка 8. Сверху корпус закрыт крышкой с проушиной для подъема и удерживания молота, а снизу — ударной плитой (наковальней) 7, укрепляемой на головке сваи. Наковальня воспринимает удары ударной части и может перемещаться в незначительных пределах по вертикали. Возвратно-поступательное движение ударной части молота обеспечивают за счет попеременной подачи пара или сжатого воздуха в надпоршневую или подпоршневую полость парового цилиндра золотниковым распределительным устройством. Золотник 3 этого устройства поворачивается вокруг оси под действием поступающего пара (сжатого воздуха) автоматически. Изменяя давление подаваемого пара (сжатого воздуха), можно регулировать энергию удара молота.

Паровоздушные молоты устанавливают на копре или подвешивают к крюку стрелового самоходного крана. Их можно использовать для забивки как вертикальных, так и наклонных свай, а также для выполнения свайных работ под водой. Основной недостаток паровоздушных молотов — зависимость от компрессорных установок или парообразователей.

Машины и оборудование для свайных работ

Некоторые виды свайных фундаментов можно выполнить вручную (монтаж винтовых опор с помощью завинчивающего устройства), для остальных типов оснований с применением свай требуется специализированное оборудование для свайных работ, которое используется для бурения скважин, погружения опор, защиты отдельных стоек при забивке в грунт.

Какие механизмы необходимы для возведения фундамента из набивных свай

Технология набивных состоит в предварительном бурении скважин в грунте (ствола сваи), изготовления и монтажа пространственного каркаса из арматурной стали, заполнения ствола бетонной смесью.

Защита стенок скважин обеспечивается погружением специальных обсадных труб (неизвлекаемых или извлекаемых).

Для защиты стенок скважин используют глинистый раствор, который под давлением нагнетается в скважину специальными насосами.

Механизмы для основания из набивных свай с креплением стенок глиняным раствором

Для выполнения работ по устройству надёжного основания из буронабивных свай с креплением стенок глиняной болтушкой, необходимы специальные строительные машины.

Предварительное бурение скважин производится двумя способами: ударным или вращательным, скальные прослойки, если такие имеются на строительном участке, помогают преодолеть сменные рабочие органы ударного типа (долота и грейферы).

В готовые скважины закачивается раствор глины, который помогает укрепить стенки скважины и препятствует обрушению породы. Для приготовления глинистого состава используются специальные насосы, смесители глины, отстойники. Раствор бетона закачивается в тело сваи через бетонолитную трубу.

Механизмы для погружения забивных свай

Железобетонные опорные стойки для фундаментов отличаются высокой прочностью, долговечностью и высокими техническими характеристиками (свая устойчива к кручению, изгибу), однако для устройства свайного поля требуется множество специальных механизмов, включая машины для доставки опор к месту монтажа.

Процесс забивки происходит с помощью специальных свайных молотов, для передвижения которых к строительной площадке используются тяжелые машины и механизмы: гусеничный кран, тросовый и гидравлический экскаватор. Свайные опоры длиной до 10 метров забивают в грунт специальные машины — самоходные сваебойные установки, которые выполняют весь технологический цикл по подъему, установке, транспортировке опорных элементов к месту монтажа, непосредственной забивки опорных элементов в грунт.

Способы погружения железобетонных опорных стержней в грунт значительно отличаются ввиду применения различных технологий.

При погружении свай используется различное оборудование.

Копер

Копер – принцип погружения в грунт при помощи сваезабивателя состоит в нанесении серии ударов молотом по отдельной опоре, выставленной в определенном положении. Непосредственная забивка осуществляется при помощи молота, которые классифицируются по методу погружения:

• Дизельный молот – работа этого оборудования основана на сгорании дизельного топлива. Молот имеет ударную часть – специальный поршень с головкой, при подъеме которой в наивысшее положение, в цилиндр поступает топливная смесь. При падении молота в нижнее положение, в цилиндре происходит сгорание части топливной смеси. Энергия направляется к свае, в результате чего происходит поступательное забивание опоры в грунт, далее процесс повторяется.
• Гидромолот – это оборудование работает на гидравлическом приводе, который обеспечивает движение ударной части молота вверх и вниз. Использование оборудование с гидравлическим приводом позволяет следить за силой и частотой ударов, которые гидромолот наносит по отдельной опоре.

Устройство свайного поля вблизи существующей жилой застройки целесообразно проводить с помощью гидравлического молота, это позволит выполнить работы в максимально щадящем режиме.

По мере погружения свайных опор в грунт в результате ударов молота, часть грунта вытесняется на поверхность, остальной грунт уплотняется в стороны и вниз от свайного стержня. Зона уплотнения почвы вокруг отдельных опор распространится на расстояние, равное от 2 до 3 диаметров свайного стержня.

К молоту подбирается подходящий наголовник, который служит для закрепления отдельных опор и предохранения верхней части свай от механических разрушений от контактных ударов молота.

Наголовник имеет внутреннюю полость, которая должна идеально соответствовать размерам и конфигурации оголовка сваи. При работе машины по забивке свайных опор, наголовник помогает равномерно распределить удар по всей площади опорного элемента. Посмотрите видео, как забивает сваи Копер КГ-12М:

Вибропогружатель

Вибропогружатель – погружение в грунт отдельных свай происходит совсем по другой схеме, нежели при работе копра. Машины работают по принципу создания вибрирующего момента вдоль оси свайной опоры. На оголовке закрепляется специальное устройство, которое состоит из вращателя и пригруза со смещенным центром тяжести. Питание машины осуществляется от электродвигателя или гидропривода.

Машины для установки и погружения стержня сваи создают вибрацию, под действием этих сил складываются необходимые условия для погружения ствола в грунт. Работа вибропогружателя с наголовником приводит к суммированию вертикальных сил, которые воздействуя на свайную опору, помогают ее погружению в грунт, обеспечивая необратимые разрушения структуры грунтов.

Установки для вдавливания свай

Сваевдавливающая установка – машины работают по принципу плавного вдавливания железобетонных стержней свай в определенном месте в толщу почвы. При достижении плотных слоев грунта, может использоваться серия ударов по сваям, необходимых для погружения опор до проектных отметок.

Технология вдавливания свай позволяет выполнять работы вблизи зданий без нанесения вреда и повреждений конструкциям существующих построек.

Оборудование для свайных работ

Оборудование для свайных работ

Область применения и технологический цикл погружения свай

Вибропогружатели и вибромолоты

Копры и копровые установки

При устройстве свайных фундаментов применяют забивные и буронабивные сваи. При возведении ограждений котлованов и траншей используют металлический и жедезобетонный шпунт. Для погружения свай и шпунта применяют агрегаты, копры со свайными погружателями ударного, вибрационного и вдавливающего действия. Технология погружения включает установку свай, погружение в грунт до проектной отметки и перемещение механизма к месту погружения очередной сваи.

Свайные молоты состоят из массивной ударной части, поршня со штоком, штанг, направляющего цилиндра. Основными параметрами молотов является масса ударной части, энергия удара, высота подъема и частота ударов. По роду привода свайные молоты делятся на механические, дизельные и гидравлические.

Дизельные молоты представляют собой прямодействующие двигатели внутреннего сгорания, работающие по принципу двухтактного дизеля. Технические данные молотов СП: масса ударной части 240-5000 кг, энергия удара 1,7-160 кДж, масса забиваемых свай 1-10 тн. Делятся на трубчатые и штанговые. Штанговые обладают малой энергией удара и применяются ждя забивки в слабые и средней плотности грунты легких свай при сооружении траншей, каналов.

Трубчатые максимально унифицированные, более эффективны чем штанговые, т.к. при равной ударной части могут забивать более тяжелые (в 2-3 раза) сваи и состоят из ударной части – поршня 8, направляющей трубы – цилиндра 9, шабота 2, по которому наносит удар поршень, пускового устройства 12 с подъемно-сбрасывающим механизмом (рисунок 1).

Общим недостатком дизель-молотов является большой расход энергии на сжатие воздуха (50-60%) и пожтому сравнительно небольшая мощность на забивку сваи.

где G – вес уларной части, Н;

h – рабочий ход , м;

A – давление сжатого воздуха или жидкости, Па.

Гидравлические свайные молоты также по типу направляющих делятся на штанговые и трубчатые. Технические данные: масса ударной части 1,8-4,0 т, энергия удара до 70 кДж, частота – 70 мин -1 , скорость ударной массы – 5,8 м/сек. Трубчатые гидромолоты кроме погружения свай используются также для выбивания стальных свай гидрозахватами. Штанговые гидромолоты МГЗ эксплуатируются в комплекте с копрами СП-49Д, трубчатые МГ4тв и штанговые МГ4ш – с копрами на базе экскаваторов ЭО-5119.

Рисунок 1 – Конструктивная схема трубчатых

дизель-молотов СП-75, СП-76, СП-77

Вибропогружатели сообщают погружаемым в грунт сваям, шпунту, трубе направленные колебания определенной частоты, благодаря чему снижается трение между грунтом и погружаемым элементом. Составные части погружателя: двигатель, вибровозбутитель и наголовник. Главные параметры погружателя: мощность двигателей, статический момент дебалансов, амплитуда и частота колебаний, вынуждающая (центробежная) зависит от массы дебалансов m, расстояния от их центра масс до оси вращения (эксцентриситета) е и угловой скорости дебалансных валов w

Различают низкочастотные (n £ 10Гц) и высокочастотные (n £ 16,6Гц) вибропогружатели.

Низкочастотные используются для погружения в однородные слабые грунты массивных железобетонных свай длиной до12 ми характеризуются значительной амплитудой колебаний, большими статическими моментами дебалансов.

Высокочастотные вибропогружатели нового поколения (В-402 В-11.44) предназначены для погружения в водонасыщенные и пластичные грунты на глубину 12-16 ми извлечение из них металлического шпунта, труб диаметром 300-1200 мм, металлических свай, железобетонных свай 30х30 см, 35х35 см.

Вибропогружатель В-402 состоит из четырехвального электромеханического вибровозбудителя направленных колебаний гидравлического наголовника для соединения вибропогружателя с погружаемыми элементами. Подвески с гасителем динамических нагрузок для навешивания устройства на грузозахватные элементы стреловых самоходных кранов. Технические данные высокочастотных вибропогружателей: максимальная вынуждающая сила 240-370 кН, частота колебаний – 24 Гц, мощность двигателя 24-60 кВт, масса 1,6-3,6 тн.

Вибромолоты сообщают погружаемым элементам как вибрационные так и ударные импульсы и обеспечивают погружение в плотные грунты шпунта длиной до 13м, свай и труб длиной до20 м. Основными элементами вибромолота являются подпружиненная ударная часть, нижняя пригрузочная плита и наголовник. Ударная часть представляет двухвальный бестрансмиссионный вибровозбудитель 1 направленных колебаний с ударником 3. В корпусе смонтированы два электродвигателя на валах которых закреплены дебалансы 2 синхронно вращающиеся в разных направлениях. При вращении дебалансов ударник 3 наносит удары по наковальне 5 частотой до 24 Гц (рисунок 2). Вибромолоты характеризуются теми же параметрами, что т вибропогружатели, а также энергией и частотой ударов.

, Дж,

где m – масса ударной части молота, кг;

V – ударная скорость вибромолота, м/сек;

R – коэффициент восстановления скорости при ударе.

Вибропогружатели и вибромолоты работают в комплексе с копром или стреловым самоходным краном.

Копры и копровые установки предназначены для подтаскивания и установки свай под требуемым углом наклона в заданной точке погружения, для установки сваепогружателя на сваю, направления сваепогружателя и сваи при погружении. Свайные молоты, вибропогружатели, вибромолоты являются сменным оборудованием копров.

Рисунок 2 – Принципиальная схема вибромолота

Основными параметрами копров и копровых установок являются грузоподъемность, высота мачты, вылет мачты, продольный и поперечный установочный наклон мачты, масса копра с противовесом, колеи ходового устройства копра. Копры делятся на:

— простые – для погружения вертикальных свай, не имеющие механизмов поворота платформы, изменения вылета и рабочего наклона копровой мачты;

— универсальные – имеющие на полноповоротной платформе оборудование для погружения свай с изменяемым вылетом, продольным и поперечным рабочим наклоном копровой мачты для погружения вертикальных и наклонных свай;

— полууниверсальные — обеспечивающие только рабочий наклон копровой мачты для погружения наклонных свай.

Простой копер предназначен для забивки легких деревянных свай длиной до 4,5 мс помощью дизель-молота СП-650 и состоит из мачты, опорной рамы, мачтовых растяжек, копровой и вспомогательной лебедок.

Универсальный рельсовый копер (рисунок 3) предназначен для погружения свай дизель-молотами различных типов. Он обеспечивает двухрядное погружение свай с одной позиции, а также погружение вертикальных свай ниже основания. Основными узлами копра является платформа с опорными гидродомкратами, стойки, ферма, мачта, гидроцилиндры выдвижения и наклона мачты, лебедки для подъема сваи и мачты.

Самоходные копровые установки представляют собой навесное и сменное копровое оборудование, смонтированное на тракторах, экскаваторах, автомобилях, Тракторные установки используют для погружения вертикальных и наклонных свай длиной до16 мпри возведении фундаментов зданий. Наибольшее применение в строительстве получили навесные копровые установки СП-9Д. Технические данные самоходных установкок: длина забиваемых свай – 5-16 м, максимальная масса забиваемой сваи 2,73-5,0 тн, полная масса копра 0,6-9,14 тн.

Рисунок 3 – Универсальный копер на рельсовом ходу СП-69А:

а – общий вид; б – схема запасовки канатов.

Навесное оборудование на базе экскаваторов позволяет забивать несколько свай с одной стоянки экскаватора, что важно при погружении свай кустами и при их двухрядном расположении.

Оборудование для забивки свай и свайных работ

Наше оборудование для забивки свай:

Перейдя по ссылке вы можете узнать о классификации сваебойного оборудования.

Наше оборудование для забивки свай

Мы используем проверенное оборудование для работ, позволяющее выполнить задачу в строгом соответствии с требованиями гос. стандартов и проектом вашего строительного объекта.

Трубчатые дизель молоты

Для реализации ударного метода погружения железобетонных свай наша компания использует трубчатые дизель молоты УР-1250, УР-1800, СП-75А.

Конструкции трубчатого типа являются самым эффективным оборудованием для ударной забивки ЖБ свай. Их главное преимущество — наличие системы принудительного охлаждения, которая позволяет производить непрерывную забивку свай в течении всей рабочей смены, тогда как в работе штанговых дизель молотов должны соблюдаться регулярные перерывы для охлаждения агрегата, которые замедляют рабочий процесс.

Рис. 1.1: Трубчатый дизель-молот СП-75А

Совет эксперта! Трубчатые молоты способны работать в диапазоне температур окружающей среды от -45 до +40 градусов. При одинаковой массе ударной части они развивают на порядок большее усилие, чем штанговые конструкции, что позволяет погружать более тяжелые сваи.

В распоряжении нашей компании присутствуют разные виды дизель молотов, что дает возможность выбрать оптимальный вариант оборудования для любых условий работы:

• УР-1250 имеет ударную часть массой 1.25 тонн, которая способна развивать энергию до 4000 Дж — данный молот используется для погружения свай массой до 3 тонн;
• Масса бойка молота УР-1800 составляет 1.8 тонн (энергия ударной части — 5400 Дж), он способен погружать сваи весом до 5 тонн в любые виды грунтов;
• Для погружения легких свай и шпунта используется молот СП-75А, вес ударной части которого составляет 1.25 тонн, а максимальное энергия — 2900 Дж.

Копровые мачты

Копровые мачты являются одним из основных элементов любой сваебойной установки. Это навесное оборудование, которое устанавливается на стреловые краны МКГ, ДЭК и РДК и служит в качестве направляющей конструкции для дизель молотов.

Данные устройства состоят из стальной мачты, гидравлической системы, обеспечивающей передвижение по мачте дизель молота и закрепленной в нем сваи, и управляющих положением мачты гидроцилиндров.

Рис. 1.2: Копровая мачта с установленным трубчатым дизель молотом

Функциональные возможности копровой мачты во многом зависят от типа используемых гидроцилиндров — они должны обеспечивать изменение положения мачты как в поперечной, так и в продольной плоскости. Вылет копровой мачты по отношению к базовой платформе сваебоя регулируется с помощью изменения положения стрелы крана. Круговое движение копровой мачты обеспечивается посредством поворота базовой платформы сваебойной установки вокруг своей оси.

Совет эксперта! Наши копровые мачты способны работать со сваями весом до 5 тонн с сечением 35*35 и 40*40 сантиметров.

Наголовники для дизель молотов

При погружении ЖБ свай дизель молотами используются специальные наголовники, в которых фиксируется верхняя часть свайного столба. Боек молота производит удар по свае через наголовник, который плотно обжимает бетон и препятствует его повреждениям и растрескиванию в процессе забивки.

Рис. 1.3: Наголовник дизель молота

Наголовники представляют собой литые стальные конструкции, обладающие весом от 110 до 140 килограмм. Наголовники устанавливаются на направляющие рамы копровой мачты с помощью специального «ползуна» и фиксирующих планок. При закреплении наголовника на сваи между головой столба и нижней частью крышки наголовника укладываются деревянные доски, которые гасят возникающую вибрацию.

Бурильно-сваебойная машина БМ-811

Установку БМ-811 мы используем при необходимости забивки ЖБ свай с применением технологии лидерного бурения, при которой сваи погружаются в предварительно созданные скважины.

Машина БМ-811 способна выполнять бурение скважин глубиной до 16-ми метров и работать со сваями весом до 3 тонн. Это универсальная установка, которая подходит для выполнения небольших объемов свайных работ.

Рис. 1.4: Бурильно-сваебойная машина БМ-811

Сваебойная машина УГМК-12

Для погружения железобетонных столбов и шпунта по схеме свайного куста мы используем машину УМГК-12, которая, благодаря наличию поворотной рабочей платформы, может выполнять забивку нескольких свай в радиусе своего расположения.

УГМК-12 оптимально подходит для средних объемов свайных работ — производительность установки составляет 25 свай (весом до 3,75 тонн) на протяжении одной рабочей смены.

Универсальный сваебойный агрегат

При необходимости наклонного погружения свай либо шпунта мы применяем установку УСА. Данный агрегат способен забивать сваи длиной до 12 метров и весом до 5 тонн.
Благодаря полному шестиколесному приводу УСА отличается высокой проходимостью по любым дорогам — установка без проблем доберется до пункта назначения и сможет работать в условиях бездорожья и пересеченной местности.

Рис. 1.6: Универсальный Сваебойный Агрегат

Копер КГ-12М

Копровая установка КГ-12М — наша тяжелая артиллерия, которая используется для реализации масштабных проектов, предусматривающих большой объем свайных работ. КГ-12М является многофункциональной установкой, помимо забивки свай она может выполнять бурение скважин глубиной до 16 метров.

КГ-12М комплектуется тяжелым дизель молотом МСДШ-2500 (масса ударной части 2.5 тонн), с помощью которого производится ударное погружение свай массой до 5 тонн. КГ-12М демонстрирует высокую эффективность при обустройстве свайных полей с высокой плотностью размещения свай на участке.

Это и другое наше оборудование позволяет осуществить процесс погружения свай и контролировать его ход на всем его протяжении.

Перейдя по ссылке вы можете оценить возможности нашей машины для свайных работ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

При устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений различного назначения применяют два вида свай — забивные (готовые) железобетонные и металлические заводской готовности и буронабивные железобетонные сваи, устройство которых осуществляется в вертикальных и крутонаклонных скважинах непосредственно на месте производства работ. При возведении водозащитных ограждений котлованов, колодцев и траншей используют металлический и железобетонный шпунт. Для погружения готовых свай и шпунта применяют сваепогружающие агрегаты, копры и копровое оборудование со свайными погружателями ударного, вибрационного, виброударного, вдавливающего и вибровдавливающего действия и для завинчивания свай. Некоторые виды оборудования используют также для извлечения из грунта ранее погруженных элементов (свае- выдергиватели).

Технологический цикл погружения готовых свай включает операции захвата и установки свай в проектное положение, погружения свай сваепогружателем в грунт до проектной отметки, перемещения сваебойной установки к месту погружения очередной сваи. Свае- погружатели разнообразны по конструкции, виду потребляемой энергии и принципу работы. Классификация свайных погружателей приведена на рис. 7.1. В городском строительстве наибольшее распро-

Рис. 7.1. Классификация свайных погружателей

странение получили сваепогружатели ударного действия, к которым относятся свайные молоты.

СВАЙНЫЕ МОЛОТЫ

Свайные молоты состоят из массивной ударной части, движущейся возвратно-поступательно относительно направляющей конструкции в виде цилиндра (трубы), поршня со штоком, штанг и т.п. Ударная часть молота наносит чередующиеся удары по головке сваи и погружает сваю в грунт. Направляющая часть молота снабжена устройством для закрепления и центрирования молота на свае.

Рабочий цикл молота включает два хода — холостой (подъем ударной части в крайнее верхнее положение) и рабочий (ускоренное движение ударной части вниз и удар по свае). По роду привода свайные молоты разделяются на механические (применяются редко), паровоздушные, дизельные и гидравлические. Основные параметры свайных молотов: масса ударной части; максимальная энергия одного удара; максимальная высота подъема ударной части; частота ударов в минуту.

Паровоздушные молоты приводят в действие энергия пара или сжатого до 0,5. 0,7 МПа воздуха. Различают молоты простого одностороннего действия, энергию привода которых используют только для подъема ударной части, совершающей затем рабочий ход под действием собственного веса, и молоты двустороннего действия, энергия привода которых сообщает ударной части также дополнительное ускорение при рабочем ходе, в результате увеличивается энергия удара и сокращается продолжительность рабочего цикла.

В паровоздушных молотах простого действия ударной частью служит чугунный корпус массой1250. 6000 кг, направляющей — поршень со штоком, опирающимся на головку сваи. Такие молоты несложны по конструкции, просты и надежны в эксплуатации, но вследствие малой производительности (не более 30 ударов в минуту) применяются сравнительно редко.

Паровоздушные молоты двустороннего действия. Наиболее распространены работающие автоматически с частотой ударов по свае до 100. 300 в минуту и массой ударной части до 2250 кг. Недостатки молотов двустороннего действия — это значительная масса неподвижных частей («мертвая» масса), составляющая 60. 70% (для молотов простого действия — до 30%) общей массы молота, возможность погружения только легких шпунтов, деревянных и железобетонных свай, большой расход пара или сжатого воздуха.

Основными узлами паровоздушного молота двустороннего действия (рис. 7.2) являются неподвижный закрытый корпус, подвижный поршень со штоком 5 и массивным бойком 8 (ударная часть) и авто-

Рис. 7.2. Паровоздушный молот двойного действия

Рис. 7.3. Штанговый дизель-молот

матическое парораспределительное устройство 4. Корпус молота составлен из двух цилиндров: парового 2, в котором помещен поршень 1, и направляющего 6 для бойка 8. Сверху корпус закрыт крышкой с проушиной для подъема и удерживания молота, а снизу — ударной плитой (наковальней) 7, укрепляемой на головке сваи. Наковальня воспринимает удары ударной части и может перемещаться в незначительных пределах по вертикали. Возвратно-поступательное движение ударной части молота обеспечивают за счет попеременной подачи пара или сжатого воздуха в надпоршневую или подпоршневую полость парового цилиндра золотниковым распределительным устройством. Золотник 3 этого устройства поворачивается вокруг оси под действием поступающего пара (сжатого воздуха) автоматически. Изменяя давление подаваемого пара (сжатого воздуха), можно регулировать энергию удара молота.

Паровоздушные молоты устанавливают на копре или подвешивают к крюку стрелового самоходного крана. Их можно использовать для забивки как вертикальных, так и наклонных свай, а также для выполнения свайных работ под водой. Основной недостаток паровоздушных молотов — зависимость от компрессорных установок или парообразователей.

Машины и оборудование для свайных работ;

Для забивки свай и шпунтов применяются молоты (механические, паровоздущные, дизельные), машины вибрационного действия (вибропогружатели и вибромолоты), копровое оборудование.

Основным элементом простейшего механического молота является рабочий орган, падающий с определенной высоты и носящий удары по наголовнику, закрепленному на головке.

Так устроен молот массой 1000. 5000 кг с высотой падения рабочего органа 1,5. 3 м с частотой ударов 4. 12 в минуту. Из-за малой производительности такие молоты имеют ограничительное применение используются для погружения свай небольшой длины (3. 5 м) при незначительном объеме свайных работ.

Паровоздушные молоты бывают простого и двойного дейст­вия. В молотах простого действия энергию привода (пар или сжа­тый воздух) используют только для подъема ударной части (холо­стой ход), а ее падение (рабочий ход) происходит под действием собственного веса.

Дизельные молоты (штанговые, трубчатые) — это свайные погружатели, использующие в процессе работы энергию сгораю­щих газов. Они работают по принципу двухтактных двигателей внутреннего сгорания, у которых давление газов, образующееся при сгорании жидкого топлива, передается непосредственно рабо­чему органу — ударной части.

Рис.15.3. Дизельные молоты: а – штанговый; б – трубчатый;

1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – штанга; 4 – крюк; 5 – кошка; 6 – форсунка;

7 – толкатель 4; 8, 15 – топливные насосы; 9 – трубопровод; 10 – серьга;

11 – наголовник; 12 – сферическая плита; 13 – пята; 14 – углубление;

16 – рычажок; 17 – цилиндр; 18 – поршень; 19 – выхлопные окна;

20 – шаровая головка; 21 – штырь

В штанговом дизель-молоте (рис.15.3, а) ударной частью является массивный цилиндр 2, который, двигаясь по направляющим штангам 3, падает на поршень 1. Усилие от поршня к наг довнику сваи 11 передается через сферическую плиту 12, соединенную с поршнем и наголовником серьгой 10. Образованы шарнирная опора обеспечивает центральный удар по свае при в котором смещении осей молота и сваи.

Для пуска дизель-молота цилиндр крюком 4 кошки 5 поднимается в верхнее положение (на рисунке показано штрихпунктирной линией). При повороте крюка цилиндр под действие собственного веса падает вниз. Воздух, заполнивший полость цилиндра, сжимается, нагреваясь до температуры воспламенения топлива. Падающий цилиндр наносит удары по свае и одновременно приливом нажимает на толкатель 7 топливного насоса установленного на основании поршня. Горючее, поступая по трубопроводу 9, впрыскивается в цилиндр форсункой 6. Нагреть воздух воспламеняется, и силой взрыва цилиндр отбрасывается вверх. При этом отработанные газы свободно выходят в атмосферу. Достигнув крайнего верхнего положения, цилиндр теряет скорость и начинает двигаться вниз, вновь сжимая воздух. Цикл р боты повторяется, и молот работает автоматически до тех по пока насос не выключится. Частота ударов молота — 50. 110 в минуту. Такие молоты применяется при относительно небольших массах погружаемых свай (350. 2000 кг).

В трубчатом дизель-молоте (рис.15.3, б) ударной часть является подвижный поршень с шаровой головкой 20. Цилиндр молота 17 неподвижен и представляет собой длинную трубу, открытую сверху. В нижней части отверстие трубы закрыто пятой 13, имеющей сферическое углубление 14, соответствующее шаровой головке поршня. На нижней поверхности пяты установлен штырь 21, входящий в наголовник сваи.

Дизель-молот подвешивают к стреле копра, устанавливают на головку сваи и закрепляют в стреле. Затем поршень лебедке Копра с помощью захвата кошки поднимают в верхнее положение.

После раскрытия кошки поршень под действием собственного веса начинает двигаться вниз. При падении он отжимает рычажок 16 топливного насоса 15 и приводит его в действие, тем самым обеспечивая подачу топлива в сферическое углубление. Опускаясь вниз, поршень перекрывает выхлопные окна 19, сжимая воздух до объема кольцевой камеры сгорания, образованной поверхностями рабочего цилиндра, поршня и углублением пяты. В момент удара поршня о пяту энергия затрачивается на погружение сваи и на сжатие смеси. Топливо воспламеняется, силой давления расширяющихся газов поршень подбрасывается вверх и цикл работы молота повторяется. Частота ударов молота 50…60 в минуту.

Основные преимущества дизель-молотов:

— независимость от посторонних источников энергии;

— простота устройства и эксплуа­тации;

Это обеспечило их широкое распространение.

Вибропогружатель (рис. 15.4, а) состоит из вибровозбудителя направленного действия 2 с дебалансами 3, электродвигателя 4, служащего приводом, и наголовника 1, крепящегося к свае свои­ми щеками. Вращение от электродвигателя залов дебалансов пе­редается клиноременной передачей. При вращении валов возни­кает центробежная (вынуждающая) сила Р, приводящая в колебание погружатель и сваю. Необходимая для успешного по­гружения сваи сила подбирается в зависимости от водонасыщен-ности грунта, вида, размеров и веса сваи. Рассмотренный вибро­погружатель применяется в основном для погружения свай в водонасыщенные несвязные грунты. Недостатком таких погружа­телей является быстрый износ электродвигателя, так как он под­вергается вибрации.

Рис.15.4. Схемы вибрационных погружателей свай:

А, б –вибропогружатели; 1 – наголовник; 2 – вибровозбудитель;

3 – дебаланс; 4 – электродвигатель; 5 – плита; 6 – пружина;

7 – ударник; 8 — наковальня

Вибромолот (рис. 15.4, б) представляет собой более совер­шенную конструкцию, поскольку значительно снижается передача вибрации на электродвигатель. Это достигается установкой между вибровозбудителем и электродвигателем пружин 6, служащих виброизоляторами. Электродвигатель крепится на плите 5 создающей дополнительное давление на погружаемую сваю.

‘ Вибромолот (рис. 15.4, в) отличается от вибропогружателей «ведением в конструкцию ударника 7 и наковальни 8, служащих ограничителями колебаний. Зазор между ними меньше амплитуды колебаний. Поэтому наряду с вибрацией возникает удар по наковальне. Таким образом, вибромолоты сочетают преимущества вибропогружателей и свайных молотов ударного действия. При их использовании сваи погружаются в 3-4 раза быстрее, чем погружателями той же мощности, а область применения в связи с этим значительно шире. Они используются для погружения (или извлечения) металлических и железобетонных свай в грунты раз­личной плотности и породы.

Технологический процесс и операции свайных работ — пе­ремещение, установка на место погружения, наведение и погру­жение свай выполняются специальными машинами — копрами и копровым оборудованием, оснащенным молотами и другими погружателями свай. При этом копры и копровое оборудование участвуют в работе при выполнении всех технологических процессов операций, а молоты или погружатели заняты только в процессе Непосредственного погружения свай.

Схемы основных типов копров и копрового оборудования приведены на рис.15.5.

Рис.15.5. Схемы основных копров: а – с навесной навеской свай;

б – то же, с механизмом наведения; в – мостовой

При эксплуатации вибропогружателей и вибромолотов час­тота тока должна составлять 50 Гц, отклонение напряжения не должно превышать 5-10 % нормального значения. Поскольку эти машины испытывают значительные циклические нагрузки, необ­ходимо не менее двух раз в смену тщательно осматривать болто­вые соединения электродвигателя, привода, шарниров, наголовников, концевых гаек валов, соединения электрического кабеля, сварные швы наголовников, корпуса вибровозбудителей.