Оборудование для свайных работ

51. Оборудование для свайных работ. Виды свай. Технологический процесс погружения свай.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

При устройстве свайных фундаментов применяют два вида свай:

— забивные (готовые) железобетонные или металлические;

— буронабивные железобетонные сваи.

Технологический процесс погружения готовых свай включает операции:

— захвата и установки сваи в проектное положение,

— погружение сваи в грунт до проектной отметки;

— перемещение сваебойной установки к месту погружения очередной сваи.

Сваю погружают в грунт до заданного отказа.

— глубина погружения за один удар молота;

— глубина погружения за одну минуту — при вибрационном погружении.

По способу установки различают сваи двух видов:

Сваи-стойки – несущая способность достигается за счет опирания сваи на твердую породу.

Висячие сваи – несущая способность достигается за счет боковых сил трения сваи о грунт.

Погружение сваи осуществляется копрами и копровым оборудованием оснащенным свайными погружателями.

— для перемещения свай с места их раскладки к местам погружения;

— для установки свай в проектное положение;

— для поддержания и направления сваи;

— для крепления погружателя.

— навесные копры (КН) и навесное копровое оборудование (КО) на тракторах, одноковшовых экскаваторах, автомобилях.

Рис. Копер на базе гусеничного трактора с задней навеской копрового оборудования:

1 – сваепогружатель с наголовником;

2 – копровая стрела

3 – базовый трактор

Рис. Копер на базе канатного экскаватора:

1 – экскаваторная стрела;

2 – копровая стрела;

3 – гидроцилиндр поворота стрелы;

4 – гидроцилиндры наклона стрелы;

5 – выдвижная телескопическая пята

Рис. Универсальный копер на рельсовом ходу:

1 – нижнаяя рама;

2 – ходовые тележки;

4, 5 – механизмы изменения ориентации мачты;

6 – поворотная платформа

Рис. Копер мостового типа:

1 – кабина; 2 – копровое оборудование; 3 – тележка; 4 – самоходный мост;

Основные параметры копров и копровых установок:

— грузоподъемность – наибольшая суммарная масса подвешенной сваи, оголовника и сваепогружателя;

— углы установки мачты;

— общая масса копра с противовесом.

52. Классификация свайных погружателей. Механические и паровоздушные молоты.

Классификация свайных погружателей.

Механические молоты серийно не выпускаются из-за низкого кпд и больших нагрузок на элементы конструкции

Паровоздушные молоты приводятся в действие энергией пара или сжатого до 0,5…0,7 МПа воздуха.

Применяются для забивки вертикальных и наклонных свай, выполнения свайных работ под водой.

Устанавливаются на копре или крепятся к крюку стрелового самоходного крана.

Различают паровоздушные молоты:

— простого (одностороннего) действия – энергия привода используется для подъема ударной части. Рабочий ход совершается под действием собственного веса. Частота ударов – 30…50 в минуту;

— Двойного действия – энергия привода сообщает ударной части дополнительное ускорение при рабочем ходе. При этом увеличивается энергия удара и сокращается продолжительность цикла. Частота ударов 100…275 в минуту.

Масса молота составляет 180…2300 кг.

Недостаток – громоздкое оборудование, зависимость от компрессорных установок и парообразователей.

Рис. Конструкция и схема работы паровоздушных молотов одностороннего (а) и двухстороннего (б) действия:

1 – наголовник сваи; 2 – шок; 3 – поршень; 4 – цилиндр; 5 – боек

Оборудование для свайных работ

Мост на реке, если только он не подвесной, без свай снесёт половодьем. Высотный дом на влажных почвах без свай, если только не свалится, будет напоминать Пизанскую башню. Высоковольтные ЛЭП, не установленные на сваи, будут падать от шквалистых ветров. Многоэтажное строительство из-за повышенной массы объекта требует надёжных фундаментов. Обеспечить надёжность вполне могут сваи.

Причина особенного значения свай проста: в грунте они опираются на более твёрдые породы, способные выдержать повышенные нагрузки. Но вкапывать сваи на несколько метров в глубину или забивать кувалдой ― себе дороже. Для этого существует масса различного оборудования. Почему масса? Потому что выбор установки зависит от множества причин: веса и длины свай, веса конструкции, устанавливаемой на сваи, предполагаемой глубины погружения сваи, мощности оборудования, ведь устанавливать сваи приходится в разные грунты, а разные породы оказывают разное сопротивление.

Способы погружения свай в грунт

Способы установки свай и оборудование, нужное для этого, ― это два взаимосвязанных фактора. Рассмотрим способы установки:

• — с применением сваебойных ударных машин;
• — с применением вибропогружателей и вибромолотов;
• — с применением машин вдавливающего действия;
• — с применением машин смешанного действия.

Это перечень категорий машин для установки готовых свай, а ведь есть ещё установка буронабивных (буроиньекцонных) свай. Устройство и установка таких свай осуществляется на месте производства работ. По материалу изготовления они относятся к железобетонным, а устанавливаются они таким образом: бурится скважина, туда вставляется арматура и набивается бетон. Отвердение и высыхание таких свай происходит прямо в грунте.

Сваебойное ударное оборудование

К нему относятся механические, паровоздушные, гидравлические молоты, и дизель-молоты (то есть имеющие привод от двигателя внутреннего сгорания).

Механический молот состоит из литой бабы весом 100- 5000 килограммов и каната, перекинутого через блок и поднимаемого лебёдкой к вершине копра, а также захватного устройства. Литая баба, поднятая на высоту, освобождается от защёлки, падает и бьёт по свае, тем самым погружая её. Высота подъёма ударной части молота обычно до 3 метров , количество же ударов в минуту зависит от высоты подъёма и веса молота. Существуют механические молоты, не имеющие защёлки, высота и частота подъёма у них зависит от действий оператора, потому число ударов в единицу времени у них обычно больше.

Паровоздушные молоты используют энергию сжатого пара. Внутри массивного молота ― паровой цилиндр. Удар по свае осуществляется молотом по гравитационному типу, то есть под действием собственной тяжести. А вот подъём молота происходит под действием энергии сжатого пара. Так действуют паровоздушные молоты простого действия. А молоты двойного действия используют сжатый пар также для увеличения скорости собственного падения.

Принцип работа гидравлического молота аналогичен паровоздушному. Разница лишь в том, что в цилиндр подаётся в качестве рабочего состава не пар, а вода.

Дизель-молоты мы особенно часто не только видим, но и слышим на стройках. Сама их работа представляет работу двухтактного двигателя внутреннего сгорания: поршень молота падает, сжимая в это же время смесь воздуха и дизельного топлива, и бьёт через цилиндр по свае; в конце сжатия происходит взрыв смеси, поршень опять подбрасывается вверх. Далее всё повторяется сначала. Слышим же мы не только звук удара, но и хлопок от взрыва.

Свайные вибропогружатели

В корпусе этого устройства размещено в горизонтальном положении 2-4 массивных вала, которые вращаются в разные стороны с равной угловой скоростью. Валы дебалансированы, но за счёт одинаковой скорости в горизонтальной плоскости центробежные силы уравновешиваются, и горизонтальные колебания практически отсутствуют. Но дебалансы закреплены так, что в вертикальном направлении эти центробежные силы суммируются. Устройство и закреплённая с ним свая получают направленные вниз колебания. Эти колебания ослабляют связи частиц грунта, как между собой, так и со сваей. Под объединённой силой тяжести устройства и сваи последняя погружается в грунт.

Несколько отличаются от вибропогружателей вибромолоты. Они помимо колебаний корпуса осуществляют ударные действия. Удар производит боёк, расположенный снизу устройства, по оголовку сваи. Частота этих ударов зависит от частоты вращения валов и достигает 480 уд/мин. По причине ударных действий вибромолот жёстко не крепится к свае. Вибромолот имеет более высокий КПД, чем вибропогружатель, так как погружение сваи происходит быстрее в результате объединения этих двух действий.

И вибропогружатели, и вибромолоты являются электрическими машинами.

Вдавливание свай

Такое оборудование имеет аббревиатуру СВУ (сваевдавливающее устройство). Усилие вдавливания передаётся гидродомкратами или полиспастами, то есть статической нагрузкой. Иногда для усиления эффекта добавляют вибрацию. У такого способа установки есть много положительных сторон: отсутствует шум, не разрушается оголовок сваи, сваю легко можно заглублять ниже уровня земли и т.д. Но есть и недостаток, причём существенный: установка имеет очень большой вес. Если сваи приходится устанавливать в твёрдые или скальные грунты, то для её установки бурится скважина диаметром несколько меньшая, чем свая. Конечно, этот способ применим в основном для неглубокого погружения, тем не менее, иногда так устанавливаются сваи под усилием 35000 килограммов на глубину до 40 метров .

Агрегаты смешанного действия для погружения свай ― это уже упомянутые выше вибровдавпивающие машины и виброударные молоты. То есть такое оборудование, где применяются два и более принципа погружения свай.

Завинчивающиеся сваи

Оборудование для их завинчивания чаще всего является навесным оборудованием на тракторы или экскаваторы, хотя при совсем небольшой глубине погружения и рыхлости грунта такие сваи завинчиваются вручную. Завинчиваемая свая представляют собой трубу с приваренной к ней по её внешней стороне по спирали полосой. После завинчивания полая труба заполняется бетоном. Эти сваи надёжны, так как полоса спирали является дополнительным ограничителем нежелательного их погружения после сооружения на них каких-либо конструкций. Если же труба начала поддаваться коррозии, то в этом тоже есть свой плюс: ржавчина занимает больший объём, чем сам металл, следовательно, грунт возле оставшейся бетонной сваи уплотнится и будет её надёжно удерживать. Пусть вас не пугает слово «кабестан», это общее название установок для погружения завинчивающихся свай.

Копровые установки

Если погружение сваи не требует очень больших усилий, то применяется оборудование, устанавливаемое на автомобильное или тракторное шасси, а также, а также на экскаватор в качестве навесного оборудования. Но если предстоит работа посложнее, то применяются копры. Они служат для:

— подвоза и установки сваи в точку погружения;

— установки оборудования на сваю;

— направления сваепогружающего оборудования;

Машины и оборудование для свайных работ

Свайные молоты разделяются на механические, паровоздушные, дизельные молоты приводятся в действие энергией пара или сжатого воздуха. Различают молоты простого (одностороннего) и двустороннего действия. Ударной частью служит Чугунный корпус массой 1250-6000 кг, направляющей-поршень со штоком, опирающимся на головку сваи. К недостаткам этих молотов относятся большая масса неподвижных частей («мертвая» масса), возможность погружения только легких свай, большой расход пара или сжатого воздуха.

Дизель молоты энергетически автономны, мобильны, работают по принципу двухтактного дизеля. По типу направляющих они делятся на штанговые и трубчатые. У штатного направляющими ударной части – в виде массивного подвижного цилиндра – служит две штанги, закрепленные в основании поршневого блока и соединенные в своей верхней части траверсой. У трубчатого дизель-молота направляющей ударной части в виде массивного подвижного поршня служит неподвижная труба.

В зависимости от массы ударной части различают легкие (до 600 кг), средние (до 1800 кг) и тяжелые (свыше 2500 кг) дизель-молоты. Сейчас созданы быстроходные трубчатые молоты с пневматическим буфером, частота ударов до 65-75 в минуту.

Начат выпуск прогрессивных гидравлических молотов в качестве сменного оборудования одноковшовых экскаваторов с частотой ударов 50-170 в минуту и массой ударной части 210-7500 кг.

Вибропогружатели, вибромолоты и шпунтовыдергиватели применяют для погружения и выдергивания свай. Их действие основано на резком снижении сопротивления грунта внедрению при сообщении последнему колебаний, направленных вдоль его продольной оси. Для их работы необходим копер или самоходный кран с направляющей стрелой.

Самоходные сваебойные установки представляют собой навесное и сменное копровое оборудование, смонтированное на экскаваторах, гусеничных тракторах, кранах-трубоукладчиках и автокранах. Применение таких установок, обладающих энергетической автономностью, высокой механизацией вспомогательных операций, мобильностью и маневренностью, позволяют совершенствовать технологию свайных работ, сокращать продолжительность установки сваи, повышать производительность и снижать стоимость свайных оснований. Самоходные установки способны погружать в грунты различное плотности железобетонные сваи до 12 м и массой до 5 т. При большом фронте свайных работ возможно применение рельсовых копров мостового типа с использованием ходовых тележек большого крана.

Строительные краны

Стреловые переносные краны характеризуются небольшой массой и габаритами, простотой изготовления, удобством и надежностью в эксплуатации, легкостью монтажа, демонтажа и переноски. Различают переносные краны, прикрепляемые к конструкции здания, и свободно устанавливаемые на элементах зданий или на земле.

Прикрепляемый к конструкции здания консольно-балочный кран может поднимать и подавать внутрь здания через проемы различные материалы и детали массой до 0,2 т. Вылет стрелы до 3м, канатоемкость барабана 40-70 м.

Стреловой полноповоротный переносной кран применяют для подъема материалов на строящееся здания, а также для подъема грунта в бадьях при разработке небольших котлованов и траншей. Максимальная грузоподъемность до 1 т, вылет стрелы 3-4 м, высота подъема крюка 4,5-6 м при установке на земле.

Башенные краны имеют стрелу, закрепленную в верхней части вертикально расположенной башни. Башенные краны классифицируют: по способу установки – на передвижные (самоходные), стационарные (свободностоящие и приставные) и самоподъемные (опирающиеся на возводимое сооружение); по типу ходового устройства – на рельсовые, гусеничные, пневмоколесные и автомобильные; по конструкции башни – с поворотной и неповоротной башней; по типу стрелы – с подъемной (маневровой) стрелой и балочной стрелой, по которой перемещается грузовая тележка.

Рабочими движениями кранов являются подъем и опускание грузов, изменение вылета стрелы (крюка) с грузом, поворот стрелы в плане на 360о, передвижение самоходного крана. Отдельные операции могут быть совмещены.

Основные параметры строительных башенных кранов регламентированы требованиями ГОСТ. К ним относятся вылет крюка L (расстояние от оси вращения поворотной части крана до центра зева крюка), грузоподъемность Q (масса наибольшего допускаемого груза для заданного вылета), высота подъема H и др.

Главным параметром башенных кранов является грузовой момент М (в тс*м; Н*м), представляющий собой произведение величины вылета м соответствующей ему грузоподъемности. Сейчас освоен выпуск типового ряда башенных кранов серии КБ, содержащего восемь базовых типоразмеров с грузовым моментом 25-1000 тс*м, вылетом 19-45 м, грузоподъемностью 3-50 т, высотой подъема 21-50 м. Краны серии КБ являются наиболее массовыми, используют многомоторный привод от сети 220/380 В при максимальной унификации узлов и механизмов, применены устройства для плавной посадки грузов с легкой скоростью, плавного пуска и торможения механизмов. К унифицированным узлам и механизмам относятся грузовые и строительные лебедки, механизмы поворота и передвижения, опорно-поворотные устройства, кабины, крюковой подвески, вращения поворотной платформы и передвижения крана.

Башенные приставные краны обслуживают возведение многоэтажных зданий высотой до 150 м. Разработаны конструкции универсальных башенных кранов, которые до 70 м опираются на ходовые рельсовые тележки и являются приставными с прикреплением к стенам возводимого здания. Приставляются на монолитном фундаменте.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9243 — | 7358 — или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Машины и оборудование для свайных работ

Читайте также:

1. I. СТЕРЕОТИПНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
2. T Архитектура вычислительной машины по Фон-Нейману.
3. Автоматизация проектных работ.
4. Анализ обеспеченности производственным оборудованием и эффективности его использования
5. АПТЕЧНАЯ МЕБЕЛЬ И ДРУГОЕ АПТЕЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
6. Баковое оборудование
7. Быстродействия аварийно-спасательных и других видов работ.
8. Бытовые машины и приборы для изготовления одежды
9. В общем случае под архитектурой ЭВМ понимается абстрактное представление машины в терминах основных функциональных модулей, языка ЭВМ, структуры данных.
10. Вальцедековые шелушильные машины
11. Варочное оборудование. Его разновидности, функциональное назначение и особенности эксплуатации.
12. Вводится еще показатель – уровень ремонтопригодности Kr машины, который характеризует отношение стоимости машины к затратам на ТОиР за весь период эксплуатации машины

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.

|	следующая лекция ==>
Машины и оборудование для буровых работ	|	Машины для приготовления бетонных смесей

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 1455 ; Нарушение авторских прав? ;

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