Новости рынка специальной техники и промышленного оборудования	Тел. E-mail: http://	8-800-550-07-58 zavod@mrmz.ru www.mrmz.ru

Выпуск №52. Статья №3.

Сваебойное оборудование:

сваебойные молоты

Сваебойное оборудование применяется для погружения в грунт свай, шпунта и оболочек с целью предупреждения оползания грунтовых откосов или передачи части нагрузки на плотные слои грунта, залегающие на глубине трех и более метров под грунтовыми основаниями инженерных сооружений. На вечномерзлых грунтах свайное строительство является одним из немногих промышленно освоенных и относительно недорогих способов предотвратить его оттаивание и подвижки под жилыми и промышленными зданиями.

Сваебойное оборудование состоит из молота, копра и силовой установки.

Сваи погружают в грунт с помощью свайных молотов, различающихся по типу используемого привода.

Классификация свайных молотов по принципу действия

Механический молот состоит из тяжелого металлического ударника ("бабы"), двигающегося по направляющим. Канатно-блочный механизм, приводимый лебедкой, поднимает ударник на 4...5 м, откуда он под действием собственного веса падает на головку сваи. В современном транспортном строительстве механические молоты не используются из-за низкого КПД, малой частоты ударов и неэффективности при забивке свай под углом.

	Паровоздушный молот прямого действия использует для забивки свай энергию удара свободно падающего корпуса молота, представляющего собой цилиндрический стакан, дно которого используется как ударник, а стенки образуют паровоздушную камеру. Шток поршня, входящего в камеру сверху, крепится к несущей металлоконструкции. Сжатый пар или воздух подаются в штоковую полость и поднимают корпус до упора, после чего полость соединяется с атмосферой, давление в ней падает и корпус, свободно падая, ударяет дном по свае. Энергия и частота ударов в этих машинах определяются ходом и массой корпуса, и регулироваться не могут, а при забивке наклонных свай они мало эффективны. Паровоздушный молот двойного действия лишен этих недостатков. Холостой и рабочий ходы поршня совершаются под действием сжатого пара или воздуха, подача которого регулируется специальным распределителем. Нижняя часть поршня усилена ударником, передающим энергию удара на наголовник сваи. Низкий КПД паровоздушных молотов и необходимость громоздкого парогенераторного или компрессорного оборудования привели в настоящее время к отказу от их использования в транспортном строительстве. Однако экологическая чистота пара и сжатого воздуха, с одной стороны, и постоянно растущая стоимость в сочетании с токсичностью выхлопа дизельного топлива, с другой стороны, могут в недалеком будущем сделать их использование конкурентоспособным.
Схема паровоздушного молота прямого действия: 1 - наголовник сваи, 2 - направляющий стакан, 3 - корпус молота, 4 - поршень, 5 - выпускной клапан, 6 - шток поршня, 7 - крепление штока к несущей конструкции, 8 - впускной клапан, 9-свая		Схема паровоздушного молота двойногодействия: 1 - свая; 2 - наголовник сваи; 3 - цилиндр; 4 - крышка цилиндра; 5 - воздушный клапан верхней полости; 6 - поршень; 7 - воздушный клапан нижней полости; 8 - ударник

	Штанговые дизель - молоты. В штанговых дизель - молотах подвижный цилиндр скользит по двум направляющим цилиндрическим штангам, соединенным с поршневым блоком. Свободные концы штанг соединены траверсой, оборудованной захватным устройством, за которое может цепляться подвижный цилиндр. Монолитный поршневой блок устанавливается на наголовнике сваи с помощью специальной шарнирной опоры, компенсирующей возможную несоосность молота и сваи. Для улучшения теплообмена поршень имеет внутреннюю полость. Топливная форсунка и система подачи топлива монтируются на поршневом блоке. При падении цилиндра поршень входит в его отверстие и сжимает воздух, оказавшийся внутри цилиндра. После впрыскивания и воспламенения топлива в цилиндре происходит взрыв горючей смеси, отбрасывающий цилиндр вверх и одновременно забивающий сваю. В верхнем положении цилиндр захватывается крюком и удерживается до следующего удара. Возможна и работа в непрерывном режиме. Трубчатые дизель-молоты. В трубчатом дизельном молоте тоже используется принцип двигателя внутреннего сгорания, но конструктивно он реализован иначе. Неподвижный цилиндр, установленный на штанге копра, крепится к наголовнику сваи через шабот. Наголовник и шабот соприкасаются сферическими поверхностями, компенсирующими возможное отклонение оси молота от направления удара. Шабот - металлическая пробка, закрывающая отверстие цилиндра со стороны рай и способная перемещаться относительно цилиндра в осевом направлении при ударах поршня. Его выпадение из цилиндра предупреждается фиксирующим устройством. Цилиндрический зазор между шаботом и цилиндром уплотнен компрессионными кольцами. Плоский нижний торец шабота опирается наголовник сваи, а его верхний торец, находящийся внутри цилиндра, имеет сферическое углубление. Поршень, являющийся ударной частью молота и свободно перемещающийся вдоль цилиндра, внизу оканчивается выпуклой полусферой, эквидистантной углублению в шаботе. При движении вниз поршень включает насос подачи топлива, которое, попав в цилиндр, собирается в углублении шабота. Сферическая головка поршня, ударяясь о поверхность шабота, разбрызгивает топливо в сжатом и раскаленном воздухе, в результате чего происходит образование и воспламенение топливовоздушной смеси. Сила взрыва толкает поршень вверх, а шабот - вниз, что сопровождается забивкой сваи. По сравнению со штанговыми трубчатые молоты обладают в несколько раз большей энергией удара, так как работают при меньшей (в два раза) степени сжатия и большей (на 30...40%) высоте подъема ударной части.
Штанговый дизель-молот: 1 - свая; 2 - проушина; 3 -удерживающий крюк; 4 -траверса; 5 - штанга; 6 -ударный цилиндр; 7 - топливная форсунка; 8 - поршневой блок; 9 - верхняя пята сферической опоры; 10 - нижняя пята сферической опоры, надевающаяся на сваю		Трубчатый дизель-молот: 1 - наголовник сваи; 2 - шабот; 3 - топливопровод; 4 - топливныйый насос; 5 - рычаг включения топливного насоса; 6 -кольцевой топливный бак; 7 - поршень; 8 - проушина для крепления поршня к канату лебедки; 9 - сферическая головка бойка; 10 - всасывающе-выхлопной патрубок; 11 -цилиндр; 12 - свая

Комплект оборудования для вибропогружения свай: 1 - трубчатая свая; 2 - гидравлический захват; 3 - мотор вибровозбудителя; 4 - амортизи-ощая платформа; 5 - виброизоляторы; 6 - патрубок с гидравлическим разъемом; 7 - гидромотор; 8 - вибратор; 9 - гидравлический шланг; 10 - панель управления; 11 - дистанционный пульт управления; 12 - силовая установка с маслонасосным агрегатом

Простые вибропогружатели с жестким соединением узлов отличаются несложно и конструкцией. Электродвигатель установлен на корпусе вибратора направленного действия с парным числом дебалансных валов, вращающихся с одинаковой частотой в разных направлениях. Вибратор крепится к наголовнику, надеваемому на сваю, и приводится в действие от электродвигателя ременной, цепной или зубчатой трансмиссией. У простых вибраторов амплитуда, частота колебаний и масса не регулируются, что затрудняет подбор вибратора под массу сваи и свойства грунта. Кроме того, для таких вибропогружателей пригодны только электродвигатели в виброустойчивом исполнении.

Подрессоренные вибропогружатели. У вибропогружателей с дополнительным подрессоренным грузом электродвигатель крепится к массивной сменной плите, играющей роль дополнительной пригрузки. Корпус вибратора установлен на наголовнике сваи и соединен с плитой через пружинные амортизаторы. Благодаря массивной плите и пружинным амортизаторам колебания, передаваемые на электродвигатель, значительно меньше, а масса плиты способствует погружению сваи. Устанавливая сменные плиты различной массы, можно подбирать параметры колебательного процесса под массу сваи и характеристику грунта. Этой же цели служит конструкция эксцентриков, допускающая изменения вынуждающей силы и амплитуды колебаний. Межосевое расстояние между валами электродвигателя и вибратора в таких вибропогружателях непостоянно, что учитывается при выборе трансмиссии и проектировании ее параметров. Различают низкочастотные и высокочастотные вибропогружатели, диапазон рабочих частот которых лежит в пределах 5...12 и 30...43 Гц соответственно.

Вибропогружатель с гидроприводом подвешивается к крюку крана или экскаватора и состоит из узлов, аналогичных по назначению электроприводным установкам. Грузовая серьга, подвешенная к рукояти экскаватора или стреле крана, крепится на виброизолирующей траверсе, которая через упругие подушки соединяется с корпусом дебалансного редуктора. В его основании монтируется гидравлический захват, с помощью которого вибропогружатель соединяется со сваей и передает на нее колебания и пригрузку.

Вибропогружатель с гидроприводом 1 - общий вид, 2 - виброизолирующая траверса, 3 - рама с виброизолирующими подушками, 4 - скоба для подвески к базоаой машине, 5 - грузовая серьга, 6 - рама вибратора, 7 - гидрозахват сваи, 8 - корпус вибратора с зубчатым редуктором.

Вибропогружатели забивают сваю за счет вибрации и ударов. Комбинированное воздействие обеспечивает им эффективность, большую, чем у "чистых" вибропогружателей или снарядов только ударного действия. Благодаря этому они способны забивать сплошные и оболочковые сваи и шпунт в более прочные связные и несвязные грунты. Режим их работы определяется прочностью грунта, жесткостью подвески ударной части и зазором между бойками ударной части и наголовника. Маcca ударной части вибропогружателя должна составлять не менее 150% массы погружаемого элемента.

Кроме перечисленных также применяют методы ввинчивания и вдавливания свай, а также формирования их в обсадных трубах скважин.

По материалам издания " Подъемно-транспортные,
строительные и дорожные машины и оборудование"
автор К.К. Шестопалов