Вибромолот для забивки свай

Обновлено: 10.01.2025

Вибромолот для забивки свай

Вибропогружатель — вибрационная машина для погружения в грунт и извлечение из него свай, шпунтов, труб и др.

Вибропогружатель состоит из корпуса и размещенных внутри него 2—4 горизонтально расположенных валов с неуравновешенными массами-дебалансами, вращающимися с одинаковой угловой скоростью в разные стороны. Дебалансы на валах размещены таким образом, что создаваемые ими центробежные силы инерции в горизонтальной плоскости взаимно уравновешиваются, а в вертикальной плоскости суммируются, вызывая направленные колебания вибропогружающей машины и связанной с ней сваи.

Продольно направленные колебания, сообщаемые свае, разрушают связь между частицами грунта со сваей, вследствие чего уменьшается трение боковых поверхностей сваи о грунт, и свая под влиянием собственной массы и массы вибропогружающей машины заглубляется в грунт. Необходимо чтобы амплитуда колебаний, вызываемых вибропогружателем, была больше, чем величина упругой деформации грунта, в противном случае свая не будет погружаться.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Низкочастотный вибропогружатель ВП-1 (рис. 217) состоит из стального корпуса, четырех валов с дебалан-сами, электродвигателя, установленного на крышке корпуса, зубчатой передачи от электродвигателя к валам эксцентриков и оголовника для соединения с оголовником сваи. На рис. 217,6 показана схема расположения Дебалансов вибропогружателя через каждые 90° их поворота.

Рис. 217. Вибропогружатель ВП-1

Рис. 218. Вибромолот

Вибромолот является ударно-вибрационной машиной для забивки в грунт и извлечения из него свай, шпунтов, труб и т.д., а также рыхления и уплотнения грунтов путем совместного воздействия ударов и вибрации. Вибромолот отличается от вибропогружателя тем, что его корпус не имеет жесткой связи со сваей и тем, что при колебаниях корпуса возникают удары, воспринимаемые сваей.

Вибромолот (рис. 218) имеет два электродвигателя с дебалансами на валах роторов. Корпусы электродвигателей закреплены на плите, имеющей с нижней стороны боек. Между плитой и основанием размещены пружины.

При вынужденных колебаниях системы вибратор бойком наносит удары по наковальне. Работа вибромолота основана на совместном воздействии вибрации и ударов на сваю и грунт, в результате чего увеличивается эффективность погружения сваи не только в водонасыщен-ные несвязные грунты, но и в более плотные.

Свайные работы, производство свайных работ

Широкому строительству свайных оснований и сооружений способствует создание специальных видов машин и оборудования, обеспечивающих возможность быстрого проведения свайных работ и легкого погружения свай в грунт.

Небольшие деревянные сваи забивались ранее самыми примитивными средствами. Однако с течением времени увеличение нагрузки на свайные основания потребовало применения свай, больших по размеру и весу. Особенно изменились условия забивки с появлением железобетонных и металлических свай, размеры и вес которых достигают очень больших величин.

В современной строительной практике сваи приходится забивать не только в вертикальном, но и в наклонном положениях, не только на суше, но и на воде. Применение стальных шпунтовых свай при возведении временных перемычек потребовало создания такого оборудования, которое может быть использовано не только для забивки свай, но и для вытаскивания их по окончании работ.

Одновременно с механизацией погружения свай происходила механизация и всех остальных трудоемких процессов, связанных с производством свайных работ. Все это вместе взятое и привело к созданию большого количества самого разнообразного оборудования, механизмов и приспособлений для производства свайных работ.

Механизмы для свайных работ

Для забивки, свай применяют:

1. подвесные молоты (механические) в виде чугунных отливок различной формы и веса (от 500 до 2000 кг); молот имеет проушину, за которую укрепляют трос, молот поднимается лебедкой и свободно падает на сваю, производительность 10 ударов в 1 мин.;
2. паровоздушные молоты;
   а) одиночного действия, поднимаемые за счет действия пара или сжатого( воздуха и падающие под действием собственного веса; ударной частью молота является его корпус;
   б) двойного действия, поднимающиеся и падающие под действием пара или сжатого воздуха, в отличие от молотов одиночного действия ударной частью в них служит поршень,
3. вибропогружатели, действие которых основано на применении вибратора, приводимого в движение электромотором;
4. дизель-молоты; работающие по принципу двухтактного двигателя внутреннего сгорания; преимущество этих молотов в том, что при использовании их не требуется постороннего источника энергии; они работают на жидком топливе (соляровое масло, дизельное топливо). Дизель-молоты бывают штанговые и трубчатые. Ударной частью штангового молота является цилиндр, трубчатого тяжелый поршень.

Процесс забивки свай состоит из трех основных рабочих операций:

1) подъем и установка сваи на место забивки;
2) собственно забивка;
3) перемещение сваебойной установки от забитой сваи к месту забивки следующей.

Обычно на собственно забивку затрачивается сравнительно мало времени (20% общего времени забивки). Основная же часть времени расходуется на выполнение вспомогательных операций свайных работ. Для погружения свай служат сваебойные агрегаты, состоящие из ударного или вибрационного приспособлений для погружения свай, копрового и вспомогательного оборудования.
Машины, применяемые в настоящее время для погружения свай, подразделяют на машины ударного действия, или свайные молоты; вибрационного действия, или вибропогружатели, и виброударного действия, или вибромолоты.

Вибромолот для забивки свай

Toggle navigation

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

Схема и принцип действия вибропогружателей свай

Вибропогружатели свай и вибромолоты, только в последнее время разработанные и внедренные в строительную практику. Позволили применить новый способ погружения свай и шпунта в грунт с помощью вибрации.

Этот способ основан на том, что при вибрировании значительно уменьшаются силы трения и сцепления между сваей и грунтом, а потому значительно уменьшаются силы сопротивления погружению сваи в грунт. Вибропогружатели свай разделяются на две основные группы: с жестким соединением основных узлов и с подрессорной пригрузкой.

Вибропогружатель свай (рис. 1, а) состоит из электродвигателя 1, вибратора 2, наголовника, 3 и пригрузочных плит 4 (в некоторых конструкциях они отсутствуют). Вибропогружатель простейшейшего типа (рис. 1, а) имеет отличительную особенность, заключающуюся в том, что все его части жестко соединены между собой и плотно крепятся к погружаемой свае, составляя с ней одно целое.

Вибратор состоит из корпуса, в котором вращаются два вала с посаженными на них - эксцентриковыми грузами (дебалансами). Валы связаны между собой зубчатой передачей и вращаются в противоположных направлениях.

На корпусе вибратора жестко креплен редуктор (передаточный механизм), предающий вращение от электродвигателя залу с дебалансами. При вращении эксцентриковых грузов возникает центробежная сила, направление и величина которой зависят от местонахождения эксцентриковых грузов при вращении.

Рис. 1. Схемы вибропогружателей, а — простейшего типа; б—с подрессорной пригрузкой

При движении эксцентрика верх центробежные силы стремятся поднять вибратор, при движении вниз — спустить. В результате при вращении валов создаются колебания, которые в свайном вибропогружатели свай имеют значительную частоту (от 300 до 1500 колебаний в минуту).

Для передачи колебаний свае вибратор крепится к ее голове. При работе вибратора свая начинает перемещаться (вибрировать) вверх и вниз, проходя путь (так называемая амплитуда колебаний) в каждую сторону з пределах от 1 до 14 мм.
Под влиянием (вибрации сопротивление некоторых видов грунтов продвижению сваи уменьшается настолько, что она погружается в грунт под действием собственного веса веса вибропогружателя.

По простейшей схеме (рис. 1, a) paзработаны конструкции ряда вибрологружатлей типа БТ, ВП и В, конструкции Д. Д. Баркана и Б. П. Татарникова. Вибропогружатели типа. В предназначены главным образом для погружения металлического шпунта и труб. Наиболее совершенной является конструкция В-108.

Вибропогружатели с подресной пригрузкой конструкции О. А. Санова и А. Я. Лускина (рис. 1, б) в отличиее от машин простейшего типа с жестко-соединенными элементами состоят из двух частей — нижней вибрирующей, в которую входит вибратор 2 и наголовник 3, и верхней изолированной от вибраций. Верхняя часть состоит из пригрузочных плит 4 и электродвигателя 1. Обе части соединяются системой пружин 5.

Примером такой машины является виброружатель типа ВПП-2.. Вибратор с наголовником жестко скреплены между с собой болтами и совершают колебания вместе с погружаемой сваей. Все остальные узлы благодаря пружинным рессорам в процессе работы практически не вибрируют.

При погружении свай вибропогружателем все операции сводятся к его подъему и опусканию. Наиболее длинные сваи погружаются с применением направляющих копровых стрел.

Для захвата металлических шпунтовых свай приходится разворачивать вибропогружатель в горизонтальное положение. Конструкция вибропогружателя ВПП-2 обеспечивает выполнение этого условия. Он имеет наголовник, позволяющий быстро и надежно скреплять сваю с вибратором.

Вибраторы для погружения легких свар имеют вес от 0,75 до 2 т, число оборотов вибратора — в пределах 700—1500 в минуту, электродвигатель — мощностью 11—28 квт. Вибраторы для погружения свай и свай-оболочек большого диаметра имеют вес от 12 т, число оборотов грузовых валов 250 -1000 -в минуту, электродвигатель мощностью 22—240 квт.

Погружение свай: ударный метод, технология забивки, вибрирование, вибровдавливание, завинчивание и подмыв грунтов, осмотр издели

Простой в изготовлении и довольно дешевый столбчатый фундамент в последнее время стал очень популярным. Выполняя строительство дома своими руками, многие домашние мастера обращаются к данному типу оснований, выбирая его в качестве основы для легких и небольших построек.

На фото – процесс погружения сваи. На фото – процесс погружения сваи.

Методы погружения опор

На сегодняшний день насчитываются такие методы погружения свай:

• Ударный метод.
• С применением вибрирования.
• Виброударный способ.
• Метод вибровдавливания.
• Завинчивание.
• Погружение вследствие подмыва грунтов.
• С применением электроосмоса.

Все вышеперечисленные способы погружения свай имеют свои особенности, которые следует рассмотреть более подробно.

Ударный метод

Ударный метод погружения свай основывается на энергии удара, вследствие которой происходит погружение в грунт заостренной части опоры.

Ударная нагрузка на оголовок опоры может создаваться вследствие работы специальных механизмов:

• Паровоздушный молот, приводимый в действие при помощи силы пара или сжатого воздуха, которые оказывают непосредственное воздействие на ударную часть молота.
• Дизель-молот, который работает на энергии сгорающих газов.

Дизель-молоты. Дизель-молоты.

• Вибропогружатель, работающий по принципу вибрации, когда движения рабочей части передаются на опору.
• Вибромолот, сочетающий вибрацию и ударное воздействие.

Совет!
Вибромолот и вибропогружатель следует использовать при погружении свай большого диаметра, а также при погружении или извлечении шпунтовых опор.

В сравнении с паровоздушными, дизель-молоты имеют более высокую производительность и автономность действия. Автономность обеспечивается посредством использования двухтактного дизельного двигателя. Также эти приспособления отличает простота эксплуатации и более низкая цена.

На стройплощадках чаще всего используются дизельные молоты двух видов:

• Штанговые, ударная часть которых представлена подвижным цилиндром, что перемещается на направляющих штангах. Когда этот цилиндр падает на неподвижный поршень, то в камере сгорания загорается воздушно-топливная смесь. В результате возгорания смеси образуются газы, которые и подбрасывают цилиндр вверх, вследствие чего происходит удар по забиваемой свае.
• Трубчатые дизель-молоты имеют неподвижные цилиндры с пятой, которая выступает направляющей для всей конструкции. Ударная часть – это подвижный поршень, который ударяет по впадине цилиндра, что и приводит к воспламенению смеси. Главным преимуществом такой конструкции дизель-молота является значительно большая энергия удара (в 2-3 раза в сравнении со штанговым).

Технология забивки свай

Осуществление забивки. Осуществление забивки.

Для установки опоры в заданное положение и осуществления забивки используется специальное устройство, именуемое копром. Основной рабочей частью копра выступает стрела, вдоль которой устанавливается ударный механизм с молотом.

Копры могут быть двух типов:

• На рельсовом ходу – универсальные копры башенного типа.
• Самоходные – на базе тракторов, кранов и экскаваторов, а также автомашин, длина стрелы которых составляет 9-18 метров.

• Передвижение и установка копра в месте забивки опоры.
• Подъем и установка опоры в позицию, которая необходима для осуществления забивки.
• Осуществление забивки.

Каждый удар вдавливает опору на определенную глубину, величина которой называется отказом.

Наиболее распространенными являются сваи, длина которых составляет от 6-ти до 10-ти метров. Забивка в землю осуществляется за счет сваебойных самоходных установок. Такие устройства являются очень маневренными, оснащаясь специальными механическими устройствами, которые предназначены для подтаскивания и подъема опоры на необходимую высоту, а также закрепления её в наголовнике и вертикальном выравнивании непосредственно перед осуществлением забивки.

Совет!
Наклонные сваи следует устанавливать в грунт при помощи копров с наклонными стрелами.

Погружение вибрированием

Осуществление вибрационного погружения. Осуществление вибрационного погружения.

Погружение свай вибрированием осуществляется посредством вибрационных механизмов, которые оказывают динамические воздействия, позволяя произвести заглубление на проектную глубину. Технология погружения свай при помощи вибрации позволяет в десятки раз уменьшить требуемые усилия в сравнении с забивкой.

При вдавливании опор в грунт по принципу вибрирования вибропогружатели подвешиваются к мачте установки, предназначенной для заглубления свай, жестко соединяясь с наголовником сваи.

Такой способ погружения наиболее приемлем в следующих ситуациях:

• При использовании на песчаных, водонасыщенных пылеватых и мелких грунтах. В данном случае скорость погружения может составлять от 3,5 до 7 м/мин. Этот метод подходит для погружения как сплошных, так и полых железобетонных свай, металлического шпунта и свай-оболочек.
• При использовании на тяжелых суглинистых и глинистых грунтах.

Совет!
При работе на таких грунтах под острием сваи чаще всего возникает глинистая подушка, снижающая несущую способность сваи в среднем до 40%.
Поэтому последние 20-30 см погружения рекомендуется осуществлять ударным способом.

• Данный способ особенно эффективен на несвязных водонасыщенных почвах.

Различные виды погружений, погружение наклонных свай. Различные виды погружений, погружение наклонных свай.

• Если речь идет о плотных маловлажных грунтах, то здесь требуется предварительное бурение скважин.

Наиболее универсальным считается виброударный способ погружения, при котором используются вибромолоты. При работе вибромолота на опору воздействует не только вибрация, но и специальный ударник.

Метод вибровдавливания

В основе данного метода лежит воздействие на сваю вибрации, удара и статического перегруза. Такая установка состоит из 2-х рам. На задней раме располагается электрогенератор, который работает от тракторного двигателя, а также двухбарабанная лебедка. На передней раме размещается вибропогружатель с направляющей стрелой.

Работа конструкции происходит следующим образом:

• Вибропогружатель поднимает сваю, устанавливая её в месте забивки.
• После включения, вибропогружатель свай начинает погружение опоры за счет своей массы и частично массы трактора, которая передается на сваю посредством вдавливающего каната через лебедку.
• Одновременно с действием вибропогружателя и лебедки, на опору воздействует вибрация, которая создается низкочастотным погружателем.

Совет!
Данный метод не нуждается в обустройстве путей для передвижения агрегата, исключает разрушение и какие-либо повреждения свай.
Особо эффективен при погружении на глубину до 6 метров.

Погружение вибровдавливанием. Погружение вибровдавливанием.

Погружение методом вдавливания применяется для коротких опор, имеющих как сплошное, так и трубчатое сечение, диаметром от 3-х до 5-ти м.

Технология статистического вдавливания осуществляется вследствие таких этапов:

• Опора устанавливается в вертикальное положение.
• На голову сваи опускается оголовник, который надежно закрепляется на ней. Посредством оголовника будет происходить передача давления от базовой машины (экскаватора или трактора) на сваю, вследствие чего она и будет погружаться в грунт.
• По достижении проектной отметки, погружение следует прекратить, снять наголовник, после чего агрегат перевозится на другую позицию.

Погружение завинчиванием

Данный метод основывается на завинчивании железобетонных или стальных свай при помощи мобильных установок, которые являются смонтированными на базе автомобилей или же других самоходных средств. Такой метод наиболее часто применяется при обустройстве фундаментов для мачт линий электропередач, радиосвязи, а также прочих сооружений.

Рабочие операции, производимые при завинчивании опор, являются аналогичными операциям, которые производятся при вибропогружении или забивке. Диаметр таких труб для фундамента может достигать одного метра.

Скорость погружения винтовой сваи находится в прямой зависимости от характеристик грунта и диаметра лопасти (в среднем это 0,2 – 0,6 м/мин). После того, как опора завинчивается, её полость должна заполниться бетоном.

В частном строительстве опоры завинчиваются в грунт ручным способом. Инструкция по обустройству такого основания не сложна, потому такие фундаменты нередко устанавливаются под дачные дома.

Погружение подмывом грунтов

Данный метод применим для несвязных и малосвязных почв (песчаных и супесчаных). Также целесообразно использовать этот способ для труб с большим поперечным сечением, а также большой длиной.

Совет!
Погружение подмывом грунтов является недопустимым для висячих свай.

Метод состоит в том, что при воздействии воды, которая под давлением вытекает у острия сваи, происходит разрыхление и частичное вымывание грунта. Это приводит к снижению сопротивления почвы у острия сваи. При этом вода, поднимающаяся вдоль трубы, размывает грунт. Результатом является погружение трубы под действием своего веса и массы молота, установленного на ней.

Осмотр свай перед погружением

Поскольку в данном случае опоры выступают несущими элементами основания, то перед проведением строительных работ должен быть составлен акт осмотра свай до погружения. Это обязательный документ, который удостоверяет, что используемые в строительстве материалы являются пригодными для проведения работ и не имеют технических дефектов, которые могли бы снизить несущую способность фундамента.

Вибромолот для забивки свай

Вибромолоты выпускают различных конструкций. Они могут ра­ботать только как молот (схема /) или по ударному и безударному режимам (схема //), в зависимости от параметров вибромолота, жесткости упругой системы и сопротивления грунта погружению. В схемах III и IV вибромолотов предусмотрено использование до­полнительных усилий погружения, создаваемых от лебедки тросом или от веса копровой установки. Для этого сконструировано при­способление в виде пружинной траверсы, которую крепят к наголов­нику вибромолота С-834, а усилие на сваю передается с помощью лебедки.

Рис. 3.10. Схемы вибромолотов:
/ - свободно установленный молот; // - молот, жестко связанный, со сваей; /// и IV - молоты с дополнительным погружательным усилием;1 - вибропо­гружатель; 2 - свая; 3 - пружины; 4 - наголовник; 5 - жесткие связи; Q - дополнительное погружательное усилие

Рис. 3.11. Полуавтоматический клиновый наголовник для погружения деревянных свай

У виброударных машин в отличие от вибропогружателей повы­шается энергия удара в случае увеличения сопротивления среды, так как на режим их работы в значительной степени влияет масса погружаемого элемента, к тому же к свае присоединяется масса грунта, тоже увеличиваю­щая энергию удара.
Высокочастотные виб­ромолоты применяют для погружения свай и других элементов с малым ло­бовым сопротивлением (шпунт) в слабые грунты. Для работы в плотных грунтах применяют виб­ромолоты, развивающие значительную энергию удара.
К числу вибромолотов малой мощности относят­ся С-833, С-834 и другие, конструкция которых мало отличается от первого. Для погружения железобетонных и деревянных свай вибромолотом С-834 применяют два типа инвентарных наголовников, которые соединяются с вибрато­ром через пружинную подвеску.

Полуавтоматический клиновой наголовник для погружения деревянных свай (рис. 3.11) состоит из стального корпуса 2, открытого снизу, имеющего наковаль­ню в верхней части 1, причем две стенки корпуса параллельны, а две наклонные, из которых одна подвижная 4, приливов для установки пружины и кронштейна для крепления захватов к копру 3; скобы 5 с болтами-упорами 6, служащими для прижатия подвижной стенки к корпусу. Голову деревянной сваи обтесывают, придавая ей форму внутренней части, наголовника.
После прижатия подвижной стенки к корпусу поднимают тросом вибромолот и подвешенную к крюку наголовника сваю, которую устанавливают на точку погружения и затем опускают на нее виб­ромолот. После первых ударов вибромолота наголовник надежно заклинивается на свае без перекоса благодаря наличию вертикаль­ного рифления на поверхностях наклонных стенок корпуса, обра­щенных к голове свай. Для ускорения погружения сваи к наголов­нику крепят пружинную траверсу, через которую с помощью лебед­ки копра передают на сваю усилие вибромолота.

Для снятия наголовника с головы сваи отвертывают и откиды­вают подвижную стенку.

Вибромолот С-836 (рис. 3.12), позволяющий погружать же­лезобетонные сваи длиной до 7 м сечением 30x30 см, состоит из двухвального вибровозбудителя направленного действия 1, пру­жинной подвески 2 и пневматического наголовника дистанционного управления 3.

Рис. 3.12. Вибромолот С-836:

1 - вибровозбудитель с дебалансами; 2 - пружины; 3 - пневматический наголов­ник

Рис. 3.13. Наголовник вибромолота С-836

Пружинная подвеска состоит из пружин, расположенных в два яруса: вверху четыре и внизу восемь пружин, которые попарно вложены одна в другую. Наго­ловник вибромолота С-836 (рис. 3.13) состоит из корпуса с раструбом внизу для облегчения установки сваи 1, неподвижного упора 2, подвижного упора 3, пру­жин возврата поршня 4, крышки пневмокамеры 5, шланга для подачи сжатого воздуха 6, поршня 7, установленного в цилиндрической проточке стенки корпуса наголовника, резинового уплотнительного кольца 8 и наковальни 9.

После подачи сжатого воздуха в камеру боковые поверхности сваи, вставленной в полость корпуса наголовника, зажимаются подвижным и неподвижным упором и заклиниваются рифленными поверхностями этих упоров.

Для присоединения вибромолота к крюку копра или крана-экскаватора наголовник имеет два кронштейна. На направляющих копра вибромолот может быть установлен с помощью имеющихся в наголовнике специальных отверстий, распо­ложённых со стороны неподвижного упора.
Технические характеристики вибромолотов приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6 Технические характеристики вибромолотов

Электродвигателям подается переменный ток напряжением 220 или 380 в путем включения в сеть, не имеющую других нагрузок, или используются пере­движные электростанции типа ЖЭС-65, ЖЭС-75 и др.

Мощность источников электроэнергии должна соответствовать пусковой мощ­ности электродвигателей, которая должна быть в 2-2,5 раза выше номинальной мощности их. Ток включают через магнитный пускатель, находящийся в кабине крановщика или рядом с лебедкой копра.

Для электроснабжения вибропогружателей применяют следующие приборы: контроллер, пусковые сопротивления, панель управления, состоящую из рубиль­ника, вольтметра, амперметра и других приборов, позволяющих контролировать потребляемую мощность, которая не должна быть выше номинальной, и работу вибропогружателей. Электрический кабель, подводящий ток к электродвигателю вибрационной машины, должен быть четырехжильным сечением 36 мм 2 при на­пряжении 380 в и 70 мм 2 при напряжении 220 в.

ВИБРОМОЛОТ

В вибромолот снизу к корпусу вибратора прикреплен боек, которым вибратор при работе наносит удары по наковальне, укрепленной на наголовнике. Наголовник служит для соединения Вибромолота с погружаемым элементом. Вибромолоты бывают с одним и двумя электродвигателями (наиболее распространены). В корпусе таких вибромолотов установлены два электродвигателя встроенного исполнения с обмотками повышенной механической прочности. Применение электродвигателей обычного типа не допускается, так как вследствие больших динамических нагрузок электродвигатели очень быстро выходят из строя. Устройство вибратора вибромолота. В корпус вибратора запрессован статор электродвигателя. На обоих концах вала ротора установлены дебалансы. Выводные концы обмоток обоих электродвигателей соединяются таким образом, что обеспечивают вращение валов электродвигателей в противоположные стороны. При включении электродвигателей вибратора вращающиеся дебалансы создают колебания корпуса, во время которых боек наносит удары за счет ударов бойка по наковальне и вибрационное воздействие, передаваемое пружинами. Частота ударов в зависимости от жесткости пружин равна числу оборотов дебалансов или меньше его в 2—3 раза.

Вибромолот — новое и весьма эффективное оборудование для забивки свай. Испытаниями установлено, что вибромолоты более эффективны, чем вибропогружатели, т. к. позволяют при одинаковых грунтовых условиях достигать большей глубины погружения (при той же мощности).
Вибромолоты используются при виброрыхлении смерзшихся материалов, в виброударных трамбовках для уплотнения грунтов, при геологоразведочных работах и т. п.

Список литературы:

Энциклопедия современной техники строительство, главный редактор В. А. Кучеренко, издательство «Советская энциклопедия», Москва 1964

от: MarinaF,  

Вибромолот для забивки свай

Вибромолоты

Вибромолоты сообщают погружаемым элементам как вибрационные, так и ударные импульсы и обеспечивают эффективное погружение в плотные грунты металлического шпунта длиной до 13 м, металлических свай и труб длиной до 20 м. Конструкции вибромолотов имеют мало различий. Некоторые типы молотов могут работать как в ударном, так и в безударном режимах в зависимости от жесткости упругой системы, параметров вибратора, сопротивления грунта погружению и т. д.

Вибромолоты используют также для погружения железобетонных свай в однородные водона-сыщенные грунты и извлечения из грунта труб, свай и шпунта.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Принципиальная схема вибромолота

Основными элементами вибромолота являются подпружиненная ударная часть, нижняя пригрузочная плита и наголовник. Ударная часть представляет собой (рис. 1) двухвальный бестрансмиссионный вибровозбудитель направленных вертикальных колебаний с ударником. В корпусе вибровозбудителя смонтированы два электродвигателя, на параллельных валах которых, синхронно вращающихся в различных направлениях, закреплены дебалансы с регулируемым статическим моментом. Ударная часть и нижняя плита с наковальней соединены между собой рабочими пружинами. Наголовник соединяется с погружаемым элементом жестко или надевается на него свободно без закрепления. При вращении дебалансов ударник колеблющегося вибровозбудителя наносит частые (до 24 Гц) удары по наковальне, установленной свободно на нижней плите молота и передающей удары непосредственно погружаемому элементу. Режим работы вибромолота (энергия и частота ударов) регулируют в процессе его работы путем изменения зазора между ударником и наковальней, добиваясь в каждом отдельном случае наибольшей производительности машины.

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

Вибромолоты предназначены для погружения в грунты железобетонных и деревянных свай, металлического шпунта и труб. В их конструкции заложен принцип вибрации в сочетании с вертикальными ударами по погружаемому элементу. По исполнению вибромолоты подразделяются на двухвальные и одновальные.

Двухвальный вибромолот состоит из ударной части с двумя электродвигателями, ударника, пружин, наголовника и наковальни. Электродвигатели вмонтированы в ударную часть, которая двумя пружинами соединена с наголовником, предназначенным для захвата сваи 6. На валах роторов электродвигателей укреплены грузы — дебалансы, вращающиеся в противоположные стороны.

Рис. 2. Схема вибропогружателя с жестким креплением

Рис. 3. Схема вибропогружателя с подрессоренной пригрузкой

Рис. 4. Схема использования вибромолота для выдергивания свай: а — способом переворачивания; б — с использованием рамки

В результате вращения дебалансов на валы электродвигателей воздействует разнонаправленные центробежные силы, которые раскладываются на горизонтальные и вертикальные составляющие. Синхронное и синфазное вращение дебалансов в разные стороны взаимно уравновешивает горизонтальные составляющие центробежных сил. В то же время вертикальные составляющие складываются, создавая периодически направленную по вертикали силу, под действием которой ударная часть вибромолота совершает колебания на пружинной подвеске. Величина зазора, образованного между ударником и наковальней, меньше величины амплитуды колебаний ударной части, поэтому колебания сопровождаются ударами по наковальне, что способствует погружению сваи в грунт.

Одновальный вибромолот в отличие от двухвального оснащен лишь одним электродвигателем и работает по принципу маятникового вибратора. Горизонтальная составляющая центробежной силы у него не уравновешена, поэтому для погашения вызываемых ею горизонтальных колебаний ударной части предусмотрена система упругой подвески.

Рис. 5. Схема вибромолота: а —двухвального; б — одновального

Вибромолоты — это виброударные машины, передающие погружаемому элементу ударные импульсы и вибрацию. Они предназначены для погружения (или извлечения) металлических свай (профильного металла) и шпунта в грунты различной плотности, а также для погружения железобетонных свай и других аналогичных элементов в однородные водонасыщенные грунты.

На рис. 6 показана принципиальная схема вибромолота. Двухвальный вибровозбудитель направленных колебаний, соединенный со сваей пружинами, при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях совершает периодические колебания относительно некоторого положения равновесия. Частота вынужденных колебаний вибровозбудителя равна угловой скорости де-балансных валов. Амплитуда колебаний определяется отношением статического момента дебалансов к массе вибровозбудителя. При вращении дебалансов движение вибровозбудителя сопровождается периодическими ударами ударника по наковальне, соединенной со сваей.

Характеристика такого виброударного механизма, энергия и частота ударов зависят от массы вибровозбудителя, жесткости пружинной подвески, момента эксцентриков и т. д. Все эти конструктивные параметры связаны между собой и определяют тип вибро-УДарной машины. Оптимальный режим Работы такой машины зависит не только от соотношения этих параметров, но и от зазора между вибровоз-°Удителем и сваей. Регулировка зазора может осуществляться путем изменения натяжения пружинной подвески или каким-либо другим способом.

Рис. 6. Принципиальная схема вибромолота

Частота ударов виброударного механизма может быть равна частоте вынуждающей силы (частоте вращения дебалансных валов) или быть меньше ее в 2, 3, 4 раза и более, т. е. виброударный механизм может работать в режиме, когда один удар приходится на I, 2, 3 оборота и более дебалансных валов. Принято говорить, что виброударная машина работает в режиме соответственно i — l, i = 2 или i — 3. Важность этого свойства очевидна, поскольку высокооборотный электродвигатель легче низкооборотного при одной и той же потребляемой мощности и его применение позволяет снизить массу машины. Кроме того, при одной и той же потребляемой мощности энергия одного удара виброударного механизма с меньшей частотой ударов будет выше, чем энергия удара более высокочастотной машины.

Виброударные машины выгодно отличаются от вибрационных способностью к самонастройке, т. е. способностью в какой-то мере повышать энергию удара при увеличении сопротивления среды и, следовательно, при уменьшении податливости, например, погружаемого элемента. Это объясняется тем, что на режим работы виброударной машины значительно влияет коэффициент восстановления скорости при ударе, являющийся отношением скорости вибровозбудителя после удара к скорости до удара и зависящий, в свою очередь, от соотношения масс соударяемых элементов. При погружении в грунт масса элемента возрастает с заглублением (в связи с увеличением присоединяемой массы грунта), что влечет за собой повышение коэффициента восстановления и, следовательно, энергии удара, и в конечном итоге позволяет использовать виброударный механизм с большой эффективностью.

В СССР разработан ряд вибромолотов. Наиболее широко применяется вибромолот В-851, техническая характеристика которого дана ниже.

Вибромолот для забивки свай

При строительстве мостов, устройстве искусственных оснований или металлического шпунта при возведении временных перемычек, ограждающих котлован от фильтрации воды, применяют сваебойное оборудование.

Погружение сваи в грунт занимает 20—25% общего времени, затрачиваемого на выполнение основных и вспомогательных операций. В комплект сваебойной установки входят свайный молот, силовое оборудование, копер и вспомогательное оборудование (наголовники свай, пилы для срезки свай и свае-выдергиватели).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Главным параметром паровоздушных молотов простого действия и дизель-молотов является вес ударной части, а молотов двойного действия — энергия удара.
Основные схемы свайных молотов представлены на рис. 87. Механический молот (рис. 87, а) состоит из массивной чугунной отливки, подвешенной на канате, грузозахватного (оно же сбрасывающее) устройства и направляющих копра. С помощью лебедки молот поднимается на необходимую высоту и удерживается на тормозе. После нажатия на сбрасывающее устройство груз падает вниз по направляющим и наносит удар по свае. Для выполнения следующего удара необходимо опустить канат с крюком, зацепить груз и поднять его лебедкой в исходное положение.

На рис. 87, б представлен свайный молот, работающий под давлением сжатого воздуха. Он включает: шток, поршень, корпус. Под давлением сжатого воздуха поршень перемещается и воздействует на сваю.

Паровоздушные молоты одиночного действия (рис. 87, в) предназначены для погружения тяжелых свай (6 т и более).

Рис. 87. Основные схемы свайных молотов

Конструкция их проста: шток с поршнем крепится на свае, а цилиндр (являющийся ударной частью) перемещается относительно поршня при подаче сжатого воздуха или пара в полость цилиндра, при выпуске пара цилиндр падает и своей массой ударяет по свае. Из-за малой производительности (30— 35 ударов в минуту) и потери энергии (15—20% при выпуске пара) эти молоты не нашли широкого применения.

Паровоздушные молоты двойного действия (рис. 87, г) построены на принципе использования пара или сжатого воздуха не только для подъема ударной части молота, но и для воздействия на нее при рабочем ходе (частота ударов на свае до 500 и более в легких моделях и до 200 в тяжелых).

Основным узлом паровоздушного молота двойного действия является неподвижный цилиндр, внутри которого перемещается поршень с двумя массивными штоками, движение которых направляется в верхней и нижней части цилиндра.

В верхней части цилиндр закрыт крышкой, а в нижней — опорной плитой, через которую передается удар свае и упорам. Автоматически действующий золотниковый распределитель переключает поступление пара или сжатого воздуха попеременно в верхнюю или нижнюю полость цилиндра, сообщая при этом штоку возвратно-поступательное движение.

Существенным недостатком паровоздушных молотов двойного действия является их большой «мертвый вес» (отношение массы неподвижных частей к общей массе молота), достигающий 80%.

Дизельные молоты (рис, 87, д, е) бывают двух типов: штанговые и трубчатые. Дизель-молоты отличаются от паровоздушных энергетической автономностью, высокой транспортабельностью, экономичностью и отсутствием компрессорного оборудования.

Штанговый дизель-молот (рис. 87, д) работает по принципу двухтактного дизеля и состоит из поршневого блока, цилиндра, являющегося ударной частью, и направляющих штанг, соединенных вверху траверсой. Внутри поршневого блока проходит топливопровод, соединяющий форсунку с топливным насосом.

Лебедка с помощью каната 20 поднимает цилиндр в верхнее крайнее положение. При повороте рычага крюк разъединяется с цилиндром и последний падает под действием собственного веса вниз. При сближении цилиндра и поршня воздух, находящийся во внутренней полости цилиндра, начнет сжиматься, а температура его быстро возрастает. В это время штырь, находящийся сбоку цилиндра, включает топливный насос, горючее, распределяемое форсункой, в цилиндре самовоспламеняется, происходит взрыв, в результате которого цилиндр вновь подбрасывается вверх, а при падении вниз цилиндр забивает сваю. Работа молота будет продолжаться автоматически до тех пор, пока не будет выключен топливный насос. Масса ударной части молота находится в диапазоне от 600 до 3500 кг, а число ударов от 43 до 100 в 1 мин. В трубчатом дизель-молоте (рис. 87, е) цилиндр 24 неподвижен, а поршень 25 под действием давления газов подбрасывается вверх. В верхней части цилиндр открыт, а снизу опирается на пяту 29, имеющую на верхней поверхности сферическую впадину. Из резервуара 26 топливо порциями подается в сферическую впадину пяты в момент нажатия поршнем на рычажок 27, который приводит в движение плунжер топливного насоса. В момент удара сферического выступа поршня о сферическую впадину пяты топливо разбрызгивается в среде сжатого воздуха и самовоспламеняется. Газы подбрасывают поршень вверх и при его подъеме, когда нижний обрез поршня откроет наклонные патрубки 28, выходят в атмосферу. Свежий воздух в цилиндр засасывается через эти патрубки.

С целью уменьшения трения между поршнем и цилиндром поверхности их смазываются маслом, поступающим из масляной камеры, расположенной в верхней части поршня. Масса ударной части у трубчатых дизель-молотов составляет от 190 до 2500 кг при ходе поршня от 1000 до 2600 мм.

В сравнении с паровоздушными дизельные молоты отличаются экономичностью, транспортабельностью и постоянной готовностью к работе. Трубчатые дизель-молоты развивают энергию удара, в 2—3 раза большую, чем штанговые, при одинаковых весовых показателях. Погружающая способность трубчатых молотов также в 2—3 раза выше, чем штанговых.

Рис. 88. Схемы свайных вибропогружателей и вибромолота:
а — вибропогружатель; б — вибропогружатель с подрессоренным двигателем; в — вибромолот

Число ударов молота в единицу времени влияет на интенсивность погружения сваи. Чем чаще наносятся удары, тем эффективнее проходит забивка сваи, так как под действием удара грунт у сваи приходит в движение и его сопротивление значительно уменьшается (резко снижаются силы трения).

Вибропогружатели. Метод погружения свай вибрированием основан на значительном уменьшении сопротивления грунта вследствие ослабления связи между частицами грунта в зоне распространения колебаний. Вибропогружающие машины применяются для погружения свай в малосвязных грунтах. Вибропогружатели имеют вибрирующий механизм — вибровозбудитель, состоящий из двух или четырех валов, на которые насажены дебалансы, вращающиеся с одинаковой угловой скоростью в противоположных направлениях.

В зависимости от частоты колебаний вибропогружатели подразделяются на высокочастотные, с частотой 700—1500 кол/мин, и низкочастотные, с частотой 300—500 кол/мин.

На рис. 88, а представлен вибропогружатель с жестким креплением двигателя. Он включает: электродвигатель, клиноременную передачу, неуравновешенные массы, наголовник.

Вибропогружатель с подрессореным двигателем (рис. 88, б) имеет конструкцию, в которой электродвигатель установлен на плиту, опирающуюся на четыре или восемь стальных пружин.

Такая конструкция защищает электродвигатель от колебаний, что улучшает условия работы подшипников электродвигателя. Центробежная сила инерции F создается вращением де-балансов, возмущающая сила изменяется по синусоидальному закону и называется возмущающей силой.

Вибромолот (рис. 88, в) имеет вибратор направленного действия, в котором дебалансы установлены на валах двух встроенных электродвигателей. Вибромолот плитой соединен с погружаемой сваей. Упругую связь вибратора с наголовником выполняют пружины. При работе вибратора боек наносит удары по бойку и таким образом сочетание вибрации и ударов передается на сваю, в результате чего увеличивается эффективность погружения сваи.

Читайте также:

  
• Биоматы для укрепления откосов
  
• Дома сельского типа строительство
  
• Газосиликатные блоки плотность 200
  
• Аквафор фильтры для воды а5 как установить
  
• Дом с крыльцом сонник