Машины и оборудование для свайных работ.

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набивные сваи. Два первых типа свай изготавливают на заводах, а третий устраивают на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского изготовления.

Копровое оборудование

Универсальным базовым оборудованием для перемещения свай с мест их раскладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, а также для крепления погружателя являются копры, обеспечивающие также передвижение сваебойного оборудования вдоль фронта работ.

По степени подвижности рабочего оборудования различают копры универсальные, полууниверсальные и простые. Универсальные копры обеспечивают полный поворот платформы с установленным на ней оборудованием, изменение вылета и наклон копровой стрелы для погружения наклонных свай. Полууниверсальные копры обеспечивают либо только поворот платформы для погружения вертикальных свай, либо наклон стрелы при работе с наклонными сваями. Простые копры, к которым относится обычно копровое оборудование, не имеют механизмов для поворотных (в плане) движений и наклона стрелы.

Навесные копры являются наиболее распространенным типом машин для производства свайных работ. Они могут быть универсальными и полууниверсальными. В качестве базовых машин используют тракторы, одноковшовые экскаваторы и автомобили. Каждую модель навесного копра комплектуют свайными молотами соответствующих типоразмеров.

Для начала работы на новой строительной площадке навесной копер подготавливают к функционированию в соответствии с инструкцией по эксплуатации, с использованием автомобильного крана навешивают на стрелу в ее нижней части свайный молот и закрепляют на нем канат копрового агрегата.

Копры на тракторной базе применяют для работы со сваями длиной от 8 до 12м при их линейном или кустовом расположении. Копровую стрелу обычно навешивают на базовый трактор в его задней части.

Управляют копровым оборудованием с рабочей площадки с правой стороны по ходу трактора.

Копры на тракторной базе изготавливают также с боковой навеской копрового оборудования – обычно с левой стороны по ходу трактора. С правой же стороны располагают гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота, сваи и противовеса. Управляют копровым оборудованием, как из кабины машиниста, так и с выносного пульта.

Копры на базе канатных экскаваторов применяют преимущественно для забивки свай длиной до 16м в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок.

Копры на автомобильной базе применяют преимущественно на рассредоточенных свайных работах малых объемов в радиусе до 200км, в частности, в строительстве технологических трасс, в трубопроводном и сельскохозяйственном строительстве при длине свай до 8м. Автомобильными копрами погружают также пробные сваи при инженерно-геологических изысканиях, контрольных исследованиях, привязке и корректировке проектов свайных фундаментов.

Рельсоколесный копер в зависимости от принятой технологии работ комплектуют свайным, молотом вибропогружателем или вибромолотом.

Если размеры и конфигурация свайного поля таковы, что с одной установки рельсового пути нельзя погрузить в грунт все сваи, то для работы используют несколько копров, работающих каждый на своем рельсовом пути, или перекладывают рельсовый путь после выполнения работ с прежней его установки. После перемещения копра его надежно стопорят стояночными тормозами или другими устройствами.

Для районов массового жилищного и промышленного строительства, а также при возведении зданий и сооружений на слабых и водонасыщенных грунтах или при наличии в строящемся здании значительного технического подполья наиболее рационально применять копры мостового типа – КМ, называемые также мостовыми копровыми установками, состоящими из самоходного моста, передвигающегося по рельсам, уложенным вдоль свайного поля (обычно на бровках котлована), и тележки с копровым оборудованием или рельсового копра, перемещающихся по мосту поперек свайного поля. Все механизмы копровой установки приводятся электродвигателями с гидравлическими автоматизированными (координатно-шаговыми) или неавтоматизированными системами наведения. В случае автоматического наведения сваи на точку погружения установки обеспечены программным или полуавтоматическим управлением с использованием следящих устройств, устанавливаемых на механизмах передвижения моста и копрового оборудования.

Для работы со сваями длиной 3..12м отечественная промышленность выпускает также копровое оборудование, навешиваемое на базовые машины (тракторы, автомобильные краны, одноковшовые экскаваторы). Копровое оборудование автономно по энергоснабжению, маневренно на строительной площадке, надежно в эксплуатации. Его недостатком являются повышенные затраты времени на маневровые движения для установки сваи в заданную точку свайного поля. Навесное копровое оборудование на базе автомобильных кранов применяют при малых рассредоточенных объемах свайных работ и необходимости быстрого перебазирования (пробные сваи при инженерно- геологических исследованиях, строительство линий электропередач, трубопроводов большой протяженности и т.п.)

Бескопровое погружение свай

Различают два способа бескопрового погружения свай: с устройством лидерной скважины и без нее. Первый способ применяют при погружении пирамидных, суживающихся книзу свай.

Вторым способом – без устройства лидерной скважины – погружают призматические сваи с использованием сваеустоновщика.

Механический молот является простейшим механизмом в виде металлической отливки массой до 5т, поднимаемой вдоль мачты копра канатом подъемной лебедки и сбрасываемой на погружаемую сваю путем отсоединения каната специальным расцепляющим устройством или отключением барабана лебедки от трансмиссии. Из-за низкой производительности (4-12 ударов в минуту) механические молоты применяют в основном при незначительных объемах свайных работ.

Паровоздушный молот представляет собой пару цилиндр – поршень.

Паровоздушные молоты используют для забивки вертикальных и наклонных свай на суше, а также под водой. Основным их недостатком является зависимость от компрессорных или паросиловых установок.

Гидравлический молот работает по схеме паровоздушного молота двойного действия с тем отличием, что вместо воздуха или пара в рабочий цилиндр подают жидкость, для чего сваебойный агрегат оборудуют насосной установкой.

Наибольшее распространение в строительстве получили дизельные молоты, работающие независимо от внешних источников энергии в режиме двухтактного дизеля.

Вибропогружательпредставляет собой возбудитель направленных колебаний вдоль оси сваи.

Эффект погружения достигается благодаря тому, что за счет вибрации сваи относительно защемляющего его грунта коэффициент трения на контактной поверхности этих тел резко уменьшается.

Вибромолоты отличаются от вибропогружателей способом соединения корпуса вибровозбудителя с наголовником – через пружинные амортизаторы, которые поваляют корпусу вибровозбудителя совершать колебания с большими размахами, отрываясь от наголовника и ударяя бойком по наковальне при обратном движении.

Важной особенностью работы вибромолотов является их способность к самонастройке – повышению энергии удара с увеличением сопротивления погружению сваи, приводящей к увеличению жесткости системы свая – грунт.

Вибромолоты применяют также для выдергивания свай и шпунта, для чего используют специальные наголовники, у которых наковальню располагают над ударной частью, а вибромолот устанавливают перевернутым по сравнению с его обычной установкой.

Машины и механизмы для свайных работ.

Разновидности свай по передаче нагрузки от сооружения на основание:

по способу устройства:

1. Машины для забивных свай: копры, которые состоят из направляющей мачты, молота (перемещающегося по мачте), ходового оборудования.

Копры подразделяются на: навесные (закрепляются на ходовом оборудовании, тракторе, автомобиле и т.п.), подвесные (подвешиваются на ходовом оборудовании — кране, экскаваторе).

по ходовому оборудованию: сваебойное оборудование на базе:

— гусеничного или колёсного трактора;

— пролётного моста по рельсовому пути;

— тележки на рельсовом пути.

Молот состоит из ударной части и наковальни (шамота).

— по используемой энергии: дизельные, паровоздушные, гидравлические, электрические, механические;

— по конструкции: трубчатые, штанговые, одиночного действия, двойного действия;

— по весу ударной части: 200-5000 кг;

— по производительности в смену: 10-30 штук свай.

Вибропогружатели: низкочастотные — 10 Гц, высокочастотные — 16 Гц.

Вибровыдёргиватели свай и шпунта.

Установка для срезки “голов свай”, навешиваемая на трубоукладчики или экскаваторы (имеющие гидропривод) и работающие по принципу: раздавливания, раздавливания с поворотом, срезки (спиливания).

2. Машины для завинчивания свай.

Используются кабестаны, обычно навешиваемые вместе с направляющей трубой и прижимным устройством на автомобильное шасси.

Кабестан с помощью электродвигателя вращает, а прижимное устройство вдавливает завинчивающую сваю. Производительность

14 свай в смену, l=6-8 м. В начале, до погружения на глубину l=1-1.5 м, прижимное усилие должно быть минимальным. Можно завинчивать вертикально и наклонно до 45°.

3. Машины для буронабивных свай.

Ямобуры — на гусеничном и колёсном ходу.

Бурильно-крановые машины на базе автомобиля.

Автобетоносмесители для транспортировки и укладки бетона в скважины.

Установки для устройства буронабивных свай в основном подразделяются:

— по ходовому оборудованию: гусеничные, колёсные;

— по максимальному диаметру скважины: 400-1200 мм;

— по наличию и диаметру уширителя: 800-2000 мм;

— по наличию и конструкции устройства для приёма разрабатываемого грунта и его выгрузке в транспортное средство или на выброс;

— по наличию дополнительных лебёдок для установки арматурных каркасов, укладки бетона и т.д.

Рекомендуемый перечень источников (литературы,

нормативов) для более глубокого изучения темы:

1. Д.О. Макушкин и др. Машины и оборудование для устройства свайных фундаментов и опор.

2. Свайные работы /М.И. Смородинов и др., под ред. М.И. Смородинова-

М.: Стройиздат, 1988-223 с. /Справочник строителя/.

3. Д.М. Вайнцвайг. Пособие по механизации и автоматизации строительного производства. Часть 5. Технические характеристики основных строительных машин.

Оренбург, ОГУ 1998-152 с. /шифр в библ. ОГУ 69.65.011.54/075.8/.

Дата добавления: 2016-02-20 ; просмотров: 1951 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

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 Р₀, 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.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет