Машина для забивания свай
Использование машин для забивания свай
Часто сталкивающемуся со свайными фундаментами и знакомому с технологией их возведения строителю зачастую неизвестно, каким образом происходит заглубление свай в грунте и какое сваебойное оборудование используется в этом процессе.
Наиболее распространенным способом заглубления свай является использование гидравлического либо дизельного молота. Несмотря на то, что их применение достаточно шумное, происходит надежное заглубление на проектную глубину.
При этом происходит также и сдавливание грунта, и качественное уплотнение подушки.
В каких случаях необходимы сваи
Использование свай необходимо при наличии на участке проблемных грунтов, а именно:
- С высоким расположением уровня грунтовых вод;
- Значительная неоднородность грунтов;
- Болотистая местность, при выполнении работ на которой необходимо добраться до плотного несущего слоя.
Сваи применяются в частном и промышленном строительстве
При строительстве малоэтажных домов преимущественно используются винтовые либо буронабивные опоры, а мощные сваи с крупным сечением, изготовленные из железобетона, в основном применяются для возведения гражданских и промышленных объектов значительного веса и площади.
Все сваи, имеющиеся на строительном рынке, разделаются на два основных типа:
- Изготавливаемые на заводах;
- Собирающиеся непосредственно на стройплощадке.
Применение спецтехники
Установки для забивки свай используются при необходимости заглубления мощных опор. Такая техника была разработана еще два века назад, в период интенсивного развития и применения паровых машин.
Современные агрегаты, конечно же, мало чем похожи на своих предшественников, но основные принципы работы остались практически неизменными.
В условиях плотной городской застройки, забиватель свай (по-другому он называется «копер») практически не используется, но вдали от густозаселенных районов для такой техники по прежнему есть работа. Копер является непосредственно самой машиной, с помощью которой осуществляется установка и забивка свай, но удары по стержню наносит специальный молот, или «баба».
Отдельно следует отметить, что существует несколько видов молота, равно как и способов установки и заглубления сваи в грунт:
- Дизель-молот, работающий на дизтопливе и использующий при работе ударную силу;
- Гидравлическая установка, работающая на гидравлическом приводе;
- Вибропогружатель, использующий для погружения опоры в грунт эксцентрический маятник;
- Сваевдавливающая установка, заглубляющая сваю посредством создания усилия огромной величины.
В городских условиях чаще всего используются именно сваевдавливающая машина, когда по причине слишком плотной застройки применение ударных механизмов невозможно.
Работу сваезабивной установки в общих чертах можно изобразить в следующей последовательности:
- Свая устанавливается в проектное положение;
- Вдавливание конструкции опоры в грунт до остановки естественного заглубления;
- Забивка сваи в грунт на требующуюся по проекту глубину.
Следует отметить, что помимо забивки, существуют еще и другие способы, в которых машиной применяется не только удар молота. Одним из таких способов является вибропогружение, при котором в качестве главной силы заглубления сваи выступает вибрация.
Кроме того, в современном строительстве широко используются и такие методы, как:
- Гидравлическая забивка, при которой для освобождения пути заглубления для сваи используется напор воды;
- Вдавливание, отличающееся бесшумностью;
- Ввинчивание;
- «Пробойник», специальной установкой устраивается предварительная скважина для сваи.
Рекомендуем посмотреть видео как производится вдавливание свай с помощью специального оборудования.
Типы техники
Машины для забивки свай разделаются на два типа:
Установки могут быть как сборными, монтирующимися непосредственно на участке застройки, так и передвигающимися вместе с машиной.
Вопрос №20 — Как устроена установка для забивания свай?
Николай Погребняк, 48 лет, г. Северодвинск, Архангельской обл.:
Здравствуйте. Взял в аренду сваебой МСДШ–3000 СП-7. Оборудование абсолютно рабочее. Видел, как забивали сваи этой установкой на другом объекте – запускалась легко. У меня запускается через раз, цилиндр отбрасывает вверх невысоко. Подскажите, как устроена сваебойная установка этого типа, какие особенности работы с ней, может что-то неправильно делаем?
Ответ дает наш эксперт:
МСДШ–3000 СП-7 – это молот дизельного типа для забивания свай. Здесь ударный элемент имеет свободное падение, топливо распыляется за счет форсунки. Основными частями устройства есть:
- Поршневой блок;
- Ударный элемент;
- Штанги для направления;
- Траверса;
- «Кошка»;
- Бак масляный, на котором стоит маслонасос;
- Насос для горючего.
Поршневой блок снабжен кольцами, на нем установлены все перечисленные выше элементы. Сам он представляет собой головку и основу.
Ударный элемент выполнен составными частями из чугуна. Цилиндр имеет направляющие для штанг. Верхняя часть снабжена механизмом для сброса и подъема, внизу – устройство для обжатия колец. Ударный элемент снабжен специальными выступами. Они передают удар через наголовник к свае.
«Кошка» предназначена поднимать и бросать молот в начале запуска. Для этого в ней есть специальный рычаг. Воздействие на рычаг осуществляется за счет веревки.
Система подачи горючего на дизельном молоте содержит подающий механизм, насос, форсунку, топливный канал, бак для топлива. Агрегат работает на чистом фильтрованном дизеле.
Насос масляного типа запускается рычагом от удара молота. Его работа схожа с работой насоса для топлива.
Принцип работы дизельного сваебоя
Чтобы запустить дизель-молот, нужно поднять и сбросить ударную часть посредством устройства «кошка» в ручном режиме. При падении последнего поршень сдавливает воздух, который, сжимаясь, нагревается и воспламеняет одновременно попадающее в камеру топливо – происходит взрыв.
Волна взрыва разносит элементы молота в разные стороны – вверх и вниз. Как только цилиндр доходит до своего верхнего предела, он начинает вновь падать – цикл повторяется. Далее работа проходит автоматически, пока не прекратится подача горючего.
Важно помнить, что работая на грунтах, имеющих слабую структуру, свая может быстро уходить вниз. Из-за этого часто происходит осечка при запуске дизельного молота. В такой ситуации молот несколько раз сбрасывают вручную, пока он не запустится. В этом же случае наблюдается невысокий подъем цилиндра. Когда свая опустится к плотным грунтам и ее осадка станет меньше, вылет будет выше. Нужно следить, чтобы осадка была не менее 1,5 см при десяти ударах, иначе нужно выключать агрегат.
Видео: Дизельный молот
К преимуществам сваебойной машины УГМК-12 относится наличие поворотной платформы, которая делает возможным погружения нескольких свай без изменения позиции техники на стройплощадке, а также высокая проходимость и возможность работать в условиях бездорожья и пересеченной местности.
К недостаткам — невысокую производительность, в сравнении с более габаритными машинами для забивки свай. В многоэтажном строительстве УМГК-12 используется редко, однако для частного строительства это оптимальный вариант.
БМ-811 — машина для забивки свай на колесной базе УРАЛа-4320. Данная машина является многофункциональной — в зависимости от типа используемого навесного оборудования БМ-811 может выполнять бурение лидерных скважин, забивку либо вибропогружение свай.
Совет эксперта! БМ-811 способна вести бурение по технологии CFA — полым шнеком, с одновременной подачей раствора в скважину для формирования буронабивных свай.
Рис. 1.2: Машина для забивки свай БМ-811
Машина для забивки свай БМ-811 способна бурить лидерные скважины на глубину до 16 метров в любых видах грунтов до 4-ой группы включительно. Она без проблем справляется с вечномерзлой и влагонасыщенной почвой. Для создания 8-ми метровой скважины в промерзшей почве 3-ей категории БМ-811 требуется 6-7 минут.
Для погружения железобетонных свай на БМ-811 устанавливается дизель молот СП-75А, обладающий ударной частью весом в 1.25 тонн. Машина забивает ЖБ сваи весом от 1 до 3 тонн.
Капер сваебой КГ-12М оборудован на гусеничной базе крана МКГ-16. Данная машина предназначена для погружения железобетонных свай, шпунтового металлопроката и полых стальных труб длиной не более 12 метров.
Машина для погружения свай КГ-12М, исходя из требуемой функциональности, может попеременно комплектоваться штанговым дизель молотом МСДШ-2500, масса ударной части которого составляет 2.5 тонн (забивает ЖБ сваи весом до 5 тонн), либо навесной буровым оборудованием модели СО-2.
Рис. 1.3: КГ-12М в работе
К преимуществам машины для забивки свай КГ-12М можно отнести высокую производительность — она способна погрузить до 40 свай на протяжении одной рабочей смены. КГ-12 М оборудована поворотной рабочей платформой, что дает возможность копру погружать сваи без изменения своего положения на рабочей площадке.
К недостаткам — невысокую мобильности и трудности при передвижении по асфальтированным трассам общего назначения, агрегат доставляется на место выполнения работ в низкорамных прицепах в полуразобранном виде.
Универсальный сваебойный агрегат (УСА) базируется на колесном шасси от КРАЗ-250К. Машина УСА предназначена для погружения ЖБ свай и шпунта с помощью ударно-забивного способа. Забивка свай может производится как в вертикальном, так и в наклонном направлении.
Совет эксперта! Функциональность машины УСА зависит от типа используемого навесного оснащения: при оборудовании дизель молотом УР1-1250 машина способна погружать сваи весом до 3 тонн, при установке дизель молота УР1-1800 — до 5 тонн. УСА работает с шпунтом и ЖБ сваями длиной до 12 м..
Рис. 1.4: Универсальный сваебойный агрегат в работе
Сбалансированные характеристики УСА обуславливают широкую востребованность данной машины как в промышленном, так и в малоэтажном строительстве.
Наиболее распространенной сваебойной машиной на базе КРАЗов является КО-8, комплектующаяся стреловым краном КС-4562.
КО-8 способен работать со сваями длиною до 12 метров, масса которых не превышает 4.5 тонн. Допустимые сечения свай — от 25*25 до 35*35 см. Машина для забивки свай КО-8 отличается высокой продуктивности при небольших габаритах, на протяжении одной рабочей смены она погружает до 35 ЖБ свай.
Рис. 1.5: Машина для забивки свай КО-8
Совет эксперта! Сильной стороной всех сваебойных машин на базе КРАЗ является возможность передвижения по дорогам общего назначения без необходимости демонтажа навесного оборудования. Машина развивает скорость до 75 км/час и не боится бездорожья, что дает ей возможность добраться к строительной площадке в любой местности.
Виды машин для забивки свай
По способу передвижения:
-
Машины на колесном ходу — такие сваебойные машины создаются из автомобильных кранов на базе тяжелых полноприводных тягачей Урал-375, Урал-420, Краз-250, Камаз-43226. В сравнении с более крупными сваебойными машинами они проигрывают в функциональности — максимальное сечение свай, с которыми работают колесные сваебои, как правило составляет 35*35 см, а их вес не превышает 4.5 тонн. Главное достоинство колесных машин — мобильность и проходимость.
Гусеничная техника — машины для забивки свай на базе гусеничных кранов, наиболее популярные модели — КГ-12М, БМ-833, БМ-831, СП49Д. Гусеничные сваебои способны выполнять вертикальное и наклонное погружение свайных столбов длиной до 14 метров и весом до 5 тонн. Главный недостаток гусеничной техники — сложности при перебазировке. Для доставки таких машин на место строительства используются тралы и полуприцепы, поскольку по дорогам общего назначения самостоятельным ходом копры передвигаться не могут.
Рис. 1.6: Гусеничная машина для забивки свай
- способные забивать сваи не перемещаясь
- работающие с каждой сваей последовательно
В зависимости от способа выполнения свайных работ :
- Забивающие сваи в радиусе своего расположения — такие машины оборудованы поворотной рабочей платформой (угол поворота до 360 градусов). Они могут погружать сваи в радиусе 6-10 метров вокруг своего положения, что позволяет значительно ускорить проведение свайных работ.
- Выполняющие последовательную забивку свай — в данную группу входят машины для забивки свай без поворотной платформы. Такая техника, как правило, не имеет самоходной колесной либо гусеничной базы, и перемещается в пределах строительного участка по рельсовым путям.
По габаритным размерам:
- По размеру сечения сваи — стандартный максимум сечения для большинства сваебойных машин составляет 35*35 сантиметров, однако существуют и узкоспециализированные копры, забивающие сваи сечением 45*45 см и больше;
- По длине сваи — максимальная длина забиваемой сваи ограничена длиной стрелового крана машины. При необходимости забивки свай длиной более 16 метров используются составные конструкции, состоящие из нескольких равных по длине участков.
СВАЕБОИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ В АРЕНДУ
Мы предлагаем спецтехнику в аренду разного типа:
- на колесном ходу (мобильные сваебои)
- на гусеничном ходу (тяжелые высокопроизводительные установки)
Гусеничные сваебои мы используем при выполнении больших объемов работ, чаще всего они привлекаются для монтажа свайных полей под фундаменты многоэтажных зданий. Такая сваебойная техника отличается высокой производительностью и возможностью забивать крупногабаритные сваи, с которыми не работают колесные копры.
Перевозка гусеничного сваебоя заказчику
Колесные копровые установки наши клиенты используют при монтаже небольшого количества свай (фундаменты малоэтажных домов), либо когда погружаемые опоры удалены друг от друга (фундаменты ЛЭП).
Важно!! Колесные сваебои заметно проигрывают в производительности гусеничным, однако они могут добираться на объекты своим ходом, что обуславливает меньшую стоимость их аренды.
Колесные сваебои – крайне мобильная техника
Как колесные, так и гусеничные копры, могут привлекаться для реализации следующих проектов:
- монтаж фундаментов одно и многоэтажных жилых зданий, дач и коттеджей;
- сооружение фундаментов промышленных помещений, в том числе быстровозводимых конструкций из железобетона;
- установка опор ЛЭП и мачт сотовой связи;
- забивка шпунта для ограждения котлованов, укрепления склонов и создания герметичных резервуаров в грунте;
- динамические испытания уже существующих фундаментов.
Отдельно выделим копровую установку БМ-811 – это многофункциональная техника, которая помимо забивки свай может производить бурение скважин под буронабивные опоры.
Как забивают сваи: машины и технология установки
При необходимости строительства сооружений на проблемных почвах свайный фундамент является наиболее рациональным вариантом среди прочих разновидностей оснований. Например, на болотистом, подвижном или сыпучем грунте, при высоком уровне расположения грунтовых вод.
Сваи повсеместно используются в индивидуальном, а также в промышленном строительстве. И если для индивидуальной одноэтажной постройки можно обойтись без использования специальных механизмов, то в промышленных объемах использовать специальные устройства и машины просто необходимо. Давайте посмотрим, как забивают сваи при создании фундамента крупного объекта.
Разновидности свай
Сваи, которые используются для изготовления фундамента, могут изготавливаться в заводских условиях или непосредственно на месте строительства. То есть, если речь идет о готовых железобетонных или металлических сваях, забиваемых в почву специальной техникой, то основной задачей является доставка таких свай с завода на участок строительства. Под самостоятельным изготовлением понимается бурение скважины и заполнение ее бетонным раствором.
Таким образом, все сваи подразделяются на несколько категорий:
- Буронабивные или буроинъекционные. Вначале специальным буром в почве проделывается отверстие, в которое может вставляться обсадная труба. Также
обязательно наличие армирующего каркаса. Скважина заполняется бетонным раствором, который заполняет собой все пустоты.
- Винтовые сваи. Изготавливаются из металла. Для их ввинчивания в грунт могут использоваться специальные приспособления или техника. Популярны в малоэтажном строительстве. Вкрутить такие стержни в почву вполне можно и самостоятельно.
- Забивные сваи. Это обычно железобетонные стержни. Для погружения их в грунт требуются только специальные устройства. Поэтому в индивидуальном строительстве они применяются достаточно редко. Накладывают отпечаток высокая стоимость самих свай, а также аренда техники.
↑
Чем забивают сваи в почву
Мы выяснили, что винтовые и буронабивные (буроинъекционные) стержни не требуют применения крупногабаритной строительной техники. А вот забивные стержни самостоятельно погрузить в грунт не получится. Для этого используется машина для забивки свай. Она может быть на гусеничном ходу или на колесной тяге.
Гусеничная техника просто так попасть на стройплощадку не сможет. Для ее транспортировки потребуется заказывать трал, а это ведет к удорожанию процесса строительства. Колесная техника в этом плане более мобильна, поэтому ее использование более экономично.
Техника для забивания свай
Сейчас мы рассмотрим разновидности строительной техники, которая используется для погружения железобетонных свай в почву.
Они принципиально различаются между собой, прежде всего, по способу погружения:
1. Сваезабиватель (копёр промышленного масштаба). Принцип работы данной установки состоит в нанесении серии ударов по свае, установленной в необходимом положении. Сами удары наносятся молотом, виды которого также могут различаться:
Дизельный молот. Работает за счет сгорания дизельного топлива. Ударная часть молота поднимается, а в цилиндр впрыскивается топливная смесь. При падении молота происходит взрыв в цилиндре (воспламенение топлива). При этом энергия удара направляется к свае, а ударная часть идет вверх. Снова впрыскивается топливо, в результате чего молот забивает сваю.
- Гидромолот. Гидравлический привод осуществляет и подъем, и опускание ударной части молота. Это дает возможность регулировать силу удара. Например, при строительстве вблизи уже жилых зданий целесообразно использовать не очень сильные, но частые удары.
2. Вибропогружатель. Машина для установки и забивания стержня сваи, работающая по принципу создания вибраций вдоль оси сваи, существенно отличается от копера. Питание машины происходит от гидропривода или электродвигателя. Устройство имеет вращатель и пригруз, на котором смещен центр тяжести. Оно закрепляется на оголовке сваи, а под весом вибрации создает все условия для погружения стержня.
3. Сваевдавливающая установка. Такая техника способна плавно вдавливать железобетонные стержни в почву. Лишь на завершающем этапе погружения допускается нанесение ряда ударов по стержням с целью достижения стержнями плотных слоев грунта. Такая установка используется в таких случаях, когда строительство ведется вблизи жилых домов или уже построенных сооружений. Она позволяет избежать повреждения зданий в результате сильных ударных вибраций.
Работы по забивке свай
На практике работы по забиванию свай производятся в следующем порядке:
- Установка для забивания свай подготавливает железобетонный стержень. Для этого стержень устанавливается в такое положение, в котором он будет погружаться. То есть, стержень устанавливается в наголовник устройства.
- Производится вдавливание стержня в грунт до тех пор, пока будет существовать возможность его вдавливания.
- По стержню наносятся удары, благодаря которым он утапливается на заданную глубину.
Можно заключить, что самостоятельно изготовить фундамент свайного типа можно при помощи буронабивных или винтовых свай. Либо же арендовать копер и приобрести комплект железобетонных свай. Использование специальной техники для забивания свай позволит достаточно эффективно и быстро построить фундамент, в надежности которого не придется усомниться.