Возбудители колебаний с неуравновешенными грузами дебалансами устанавливаемыми на свае

Обновлено: 04.07.2024

Погружение свай Химки

Забивные сваи стали широко использоваться в промышленном и гражданском строительстве с конца 19-го века, с появлением и развитием железобетонных свай и железобетонных изделий в целом.

Выбор метода погружения свай в Химках зависит от различных факторов: грунтов, типов свай (форма, длина, масса), удаленности строительства от зданий и других различных сооружений.

Методы погружения свай в Химках:

1. Ударный метод.

Погружение свай в Химках ударным методом - один из самых распространенных методов, за счет обеспечения наибольшей производительности и экономической эффективности в широком диапазоне грунтовых условий.

Но, использование ударного метода погружения свай в Химках ограничено в городской среде из-за наибольших значений динамических нагрузок на расположенные рядом здания и сооружения. Также к числу ограничений относятся: шумовые воздействия и вредные выбросы в окружающую среду.

Таким методом погружаются различные железобетонные сваи: трубчатые, сплошные, крестообразные, а также погружение шпунта. Универсальные металлические копры башенного типа используются при большом объеме свайных работ на строительной площадке, и рекомендуется забивать сваи таким копром длиной более 12 м., из-за трудоемкости и продолжительности перемещения и монтажа, демонтажа копровой установки. Погружение свай в Химках длиной 6-10 метров является самым распространенным в промышленном и гражданском строительстве, их забивают с помощью самоходных сваебойных установок, изготовленных на базе кранов, экскаваторов, тракторов и автомобилей. Такие сваебойные установки более маневренны и имеют механизмы для выравнивания стрелы, что упрощает их установку и выверку.

Подтягивание и подъем железобетонной сваи очень трудоемкий процесс. Для забивки длинных свай универсальным копром необходимо включать в комплект автомобильный кран, который поддерживает сваю за нижнюю скобу, постепенно приближаясь к копру, а в это время подъемным устройством, расположенным на копре, голова сваи поднимается за верхнюю петлю. Современные сваебойные установки имеют уже специальные устройства, которые механизируют процесс подтягивания и подъема свай, а также установку головы сваи в наголовнике.

Погружение свай в Химках ударным методом по типу привода подразделяются на механические, паровоздушные, дизельные и гидравлические молоты, которые работают с копрами или копровыми (сваебойными) установками. Ударная часть молота совершает возвратно-поступательные движения и наносит удары по наголовнику сваи.

- Механический молот представляет собой металлическую отливку массой 5 тонн, которая сбрасывается на погружаемую сваю. Конструкция молота отличается простотой, низкой стоимостью и долговечностью использования. Но, такие молоты применяют на маленьких объемах свайных работ, из-за низкой производительности (10-15 ударов в минуту) и больших энергетических затратах.

- Паровоздушные молоты работают с помощью действия энергии пара или сжатого воздуха. В паровоздушных молотах одиночного действия ударная часть массой до 8 тонн, под действием пара или сжатого воздуха, поднимается вверх по неподвижному штоку, а после выпуска пара или воздуха в атмосферу происходит падение вниз под действием силы тяжести. Производительность молота одиночного действия в процессе погружения сваи составляет не более 50 ударов в минуту. В паровоздушных молотах двойного действия ударная часть поршня до 2,25 тонн, под действием пара или сжатого воздуха, не только поднимается ударная часть, но еще и ускоряется падение, что увеличивает энергию удара и достигает до 300 ударов в минуту. Паровоздушные молоты зависят от паросилового или компрессорного оборудования и требуют значительных трудозатрат на техническое обслуживание.

- Дизельные молоты получили широкое распространение в России, благодаря экономичности, высокой производительности погружения свай в Химках, простотой в эксплуатации и обслуживании, автономностью действия. В особенностях конструкции дизельные молоты подразделяются на штанговые, где ударной частью является цилиндр дизеля, и трубчатые, где ударная часть – поршень.

Ударная часть в штанговых дизельных молотов – подвижный цилиндр, который открыт снизу и перемещается в направляющих штангах. Для запуска молота цилиндр поднимается наверх и сбрасывается на поршень. При падении цилиндр толкает рычаг и в камере сгорания воспламеняется воздух и топливо. В результате сгорания, появившаяся энергия подбрасывает цилиндр наверх, происходит новый удар и далее молот погружает сваю в автоматическом режиме. Число ударов штанговых дизель-молотов - 50-60 в 1 минуту. К недоработкам штангового молота относится отсутствие водяного охлаждения, что требует перерывов в работе для его остывания.

Ударная часть в трубчатых дизельных молотах — подвижный поршень с головкой. Направляющей конструкцией в трубчатых дизельных молотах является неподвижный цилиндр с шаботом, топливный насос и поршень, перемещающихся внутри цилиндра. Распыление топлива и воспламенение смеси происходят при ударе поршня по шаботу, при меньшем сжатии, и поэтому расходуется меньше энергии. Число ударов трубчатых дизель-молотов – 47-55 в 1 минуту. В отличие от штангового дизель-молота трубчатые молоты выпускаются с водяным и воздушным охлаждением.

- Гидравлические молоты, схожи с паровоздушными молотами и выпускаются одиночного и двойного действий. Наибольшее распространение для погружения свай в Химках получили гидромолоты одиночного действия с массой ударной части 3,5-100 тонн, которые позволяют изменять высоту падения и тем самым регулировать погружение сваи. Число ударов одиночного действия гидромолота - 25-90 в 1 минуту, а двойного до 140 ударов в 1 минуту. Гидравлические молоты отличаются простотой в управлении, автономностью и наименьшим уровнем шума, в сравнении с паровоздушными и дизельными молотами.

2. Вибрационный метод.

Погружение свай в Химках вибрационным методом получило широкое распростронение в гидротехническом строительстве при погружении свай большого диаметра, а также при погружении металлических труб и шпунта. По технико-экономическим показателям можно сравнить с ударным методом только при погружении свай в легкие несвязные и слабые грунты. Но, для использования вибрационного метода требуются наибольшие энергетические затраты. Зато вибровдавливание исключает разрушение сваи и особенно эффективен при погружении сваи длиной до 6 метров, не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек.

Погружение свай в Химках этим методом основано на значительном уменьшении сопротивления грунта при внедрении погружаемого элемента вибропогружателем. Особенно эффективное и преимущественное снижение сопротивления происходит в водонасыщенных грунтах. Для вибрационного метода используется специальный механизм погружения сваи – вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, которую подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником. Вибропогружатели отличаются по конструкции, форме и виду используемой энергии (электрический или гидравлический привод). Действие вибропогружателя основано на принципе, при котором вызываемые дебалансами вибратора горизонтальные центробежные силы взаимно уничтожаются, в то время как вертикальные складываются.

Типы вибропогружателей бывают: низкочастотные, высокочастотные и безрезонансные.

Низкочастотные вибропогружатели применяют при погружении свай-оболочек и тяжелых железобетонных свай. Способны развить при погружении возмущающую силу в диапазоне от 185 до 3 400 кН. Общая мощность электродвигателя от 60 до 400 кВТ. Масса вибропогружателя варьируется от 4 до 30 тонн, а полная высота его от 1,6 до 2,4 метров.

Высокочастотные вибропогружатели применяют для погружения более легких элементов, это в основном металлический шпунт, трубы. На базе имеют подрессоренную пригрузку для крепления электродвигателя. Такое устройство дает возможность установить дополнительный груз к подрессоренной части, что позволяет изменять режим вибрации и соответственно повышает эффективность погружения сваи.

Безрезонансные вибропогружатели позволяют регулировать изменения частоты колебаний, что повышает результативность в погружении сваи.

Более многофункциональный метод погружения свай в Химках осуществляется с помощью вибромолотов. В таком методе погружение свай в Химках происходит при одновременном воздействии сил вибрации и удара. Частота ударов напрямую будет зависеть от скорости вращения валов дебалансов и регулировки пружин. Пружины можно настроить так, что число ударов будет меньше числа оборотов вибовозбудителя. Вибромолоты могут самонастраиваться и увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта в погружении свай.

1) по виду привода: электрические, гидравлические, пневматичесие и с двигателем внутреннего сгорания;

2) по виду связи вибровозбудителя со сваей: пружинные и безпружинные;

3) по виду связи вибровозбудителя с двигателем: безтрансмиссионные и трансмиссионные.

Особенность вибромолотов заключается в увеличении энергии удара в процессе погружения свай в Химках при увеличении сопротивления погружению. В сравнении с высокочастотными вибропогружателями, при погружении металлического шпунта, труб в плотные грунты, вибромолот является наиболее эффективным методом.

В строительной практике также применяют погружение свай в Химках методом, основанном на комбинированном воздействии вибрации, удара и статического пригруза. Вибровдавливающая установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка. На передней раме присутствуют направляющая стрела с вибропогружателем и блоки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. Далее, когда, вибровдавливающая установка займет рабочее проектное положение и крюк подвески вибропогружателя будет находиться над местом погружения сваи, вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки. После включения вибропогружателя и лебедки свая погружается. Погружение сваи происходит за счет собственного веса, веса вибропогружателя и части веса трактора, передаваемого вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной плитой.

Погружение свай в Химках завинчиванием основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальными наконечниками. Основное применение погружения завинчиванием используется при устройстве фундаментов под мачты, линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. В основном для метода завинчивания используют установку, смонтированную на базе грузовых автомобилей. Такие установки имеют на базе: рабочий орган, четыре гидравлические выносные опоры, привод вращения, привод наклона, гидросистему, пульт управления и вспомогательное оборудование. Основные рабочие операции при погружении сваи завинчиванием схожи операциям, при погружении свай методом забивки или вибропогружения, но вместо установки и снятия наголовника, в завинчивании надевают и снимают оболочки.

3. Метод вдавливания.

Погружение свай в Химках методом вдавливания является одним из современных методов погружения, главным преимуществом, которого, является отсутствие вибрационных и ударных воздействия на грунт и близлежащие здания и сооружения, а также использование его при низких отрицательных температурах в вечномерзлых грунтах. Для погружения сваи методом вдавливания повышается точность погружения, возможность использования более низкой марки бетона, отпадает необходимость в усиленном армировании сваи. Широко используется в городах в условиях плотной застройки и рядом с историческими памятниками архитектуры. Сваевдавливающие установки могут быть самоходные, передвижные или переставные. Наиболее мощные тяжелые и габаритные установки используют для нового строительства, а для реконструкций зданий используют малогабаритные устройства, которые позволяют работать в стесненных условиях.

1. Основное назначение технологии погружения свай в Химках вдавливанием сваевдавливающим оборудованием с анкерами предназначен: для возведения фундаментов из железобетонных свай в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, а также подходит для вдавливания шпунта и других подобных элементов.

2. Самой эффективной областью применения технологии вдавливания, является погружение сборных железобетонных свай: вблизи или внутри существующих знаний и сооружений, в условиях плотной застройки, рядом с ветхими и аварийными зданиями, в оползневых зонах и в других местах, где запрещено погружать сваи ударным методом и динамическим вибропогружением из-за недопустимости динамических, вибрационных и шумовых воздействий.

3. Погружение свай в Химках с применением технологии вдавливания является эффективным методом погружения и в обычных условиях строительства, по сравнению с забивкой свай молотами, за счет:

более высокой производительности,
исключение разрушения свай,
повышается точность вдавливания,
снижается энергоемкость погружения сваи,
озможности замера несущей способности каждой погружаемой сваи.

4. Применение технологии погружения свай в Химках вдавливающим устройством с анкерами имеет в основном следующие ограничения:

по длине свай - не более 16 м.,
по общему сопротивлению грунтов - не более 900 кН,
по грунтам – не скальные грунты.

5. Минимальные размеры площадки, необходимые для работы сваевдавливающей установки с анкерами, 15×15 м.

Энергетическое строительство является приоритетным направлением компании "БЛОК". Специалисты компании «БЛОК» используют весь свой опыт и знания в ЖБИ накопленные за много лет при проектировании и строительстве энергообъектов.

Возбудители колебаний с неуравновешенными грузами дебалансами устанавливаемыми на свае

Свайные работы производят при устройстве искусственных оснований и при возведении временных перемычек, ограждающих сооружение от подмыва или от фильтрации воды в котлован. Сваи погружают в грунт забивкой, вибрацией, завинчиванием и ударом с подмывом струей воды. Забивают сваи с помощью сваебойной установки, состоящей из свайного молота и копра, монтируемого в качестве навесного оборудования на тракторе или экскаваторе. Свайные молоты подразделяют на механические, паровоздушные, дизель-молоты и электрические — вибропогружатели и вибромолоты.

Механический молот представляет собой чугунную отливку массой до 1500 кг, подвешенную на канате и имеющую грузозахватное устройство и направляющие копра. При включении барабана лебедки молот поднимается на необходимую высоту и удерживается на тормозе, затем нажатием на рычаг расцепляющего устройства груз сбрасывается вниз, скользя по направляющим копра. Вслед за грузом опускается канат, который снова прицепляют к молоту.

Паровоздушные молоты выпускаются одиночного и двойного действия. В паровоздушных молотах одиночного действия шток с поршнем закрепляется на свае, а цилиндр, являющийся одновременно и ударной частью, перемещается относительно поршня. При подаче сжатого воздуха или пара в полость над поршнем, цилиндр поднимается на заданную высоту, затем пар выпускается и цилиндр падает, ударяя по свае. Недостатком паровоздушных молотов одиночного действия являются потери энергии при выпуске пара, составляющие 15—20%. Молоты одиночного действия с ручным управлением совершают 10—15 ударов в минуту, а полуавтоматические — 35—45 ударов в минуту. Масса ударной части молота находится в пределах 1500— 6000 кг, длина хода составляет 1,1—1,5 м.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Паровоздушный молот двойного действия (см. рис. 120, г) состоит из неподвижного цилиндра, внутри которого перемещается поршень, имеющий два массивных штока. Движение штоков направляется верхней и нижней частями цилиндра. Сверху цилиндр перекрыт крышкой, имеющей проушину для подъема молота, а снизу — опорной плитой, являющейся наковальней, через которую удар передается свае. Пар или сжатый воздух, проходя через автоматически действующий золотниковый распределитель, попеременно подается в верхнюю или нижнюю полость цилиндра и сообщает возвратно-поступательное движение штоку, который ударяет по плите, соединенной со сваей упорами. Благодаря автоматическому управлению паровоздушные молоты двойного действия имеют значительно большее число ударов (140—525 в 1 мин), чем молоты одиночного действия. Масса ударной части в молоте двойного действия достигает 1130 кг, что составляет 15— 20% общей массы. Эффективность паровоздушных молотов двойного действия возрастает за счет одновременного действия удара и нагрузки, создаваемой внутренним Давлением пара или сжатого воздуха.

Молоты двойного действия за счет большого числа ударов являются более производительными, чем молоты одиночного действия, хотя и имеют меньшую массу

Топливо из резервуара 26 порциями подается в сферическую впадину пяты в момент нажатия поршнем на рычажок, который приводит в движение плунжер топливного насоса. При ударе сферического выступа поршня о сферическую впадину пяты топливо разбрызгивается в среде сжатого воздуха и самовоспламеняется. Под действием давления, создаваемого при расширении продуктов сгорания, поршень подбрасывается вверх. При подъеме поршня открываются наклонные патрубки и отработавшие газы выходят в атмосферу. Через эти патрубки в цилиндр засасывается порция свежего воздуха. У трубчатых дизель-молотов масса ударной части составляет 1250—5000 кг, число ударов 43— 55 в мин, ход поршня 2,3—3 м.

Дизельные молоты по сравнению с паровоздушными отличаются экономичностью, транспортабельностью и постоянной готовностью к работе. Недостатками их являются значительный расход кинетической энергии падающей части на сжатие воздуха (50—60%), большие габариты и небольшая мощность. В последнее время, особенно при погружении тяжелых свай, применяют метод подмыва. При этом способе вода по трубам подается к острию сваи под давлением и разжижает грунт, вследствие чего сопротивление погружению резко падает. Кроме того, вода, попавшая в зазоры между сваей и грунтом, размягчает последний и уменьшает трение. Эффективность этого метода резко возрастает, когда одновременно применяют подмыв и забивку сваи молотом.

Вибропогружатели и вибромолоты представляют собой возбудители колебаний с неуравновешенными грузами, устанавливаемыми на свае. Вибропогружение основано на резком снижении сопротивления движению сваи в грунте. Колебания, возбуждаемые вибратором, от сваи передаются грунту, связь между частицами которых нарушается, и грунт приобретает текучесть. Скорость погружения сваи в этом случае в 8—10 раз больше, чем при забивке дизель-молотом.

Вибропогружатель с вибратором направленного действия (рис. 121, а) состоит из двух шкивов с противовесами (дебалансами), вращающимися в противоположных направлениях клиноременной или цепной передачей от электродвигателя. Наголовником вибратор устанавливают на сваю. При параллельном положении де-балансов вверх и вниз на сваю передаются колебания направленного действия, вызванные инерционными силами дебалансов. При расположении дебалансов в разные стороны или навстречу друг другу инерционные силы взаимно уничтожаются и колебания на сваю не передаются.

Рис. 121. Схемы вибропогружателей и вибромолота
а — вибропогружатель с жесткой связью электродвигателя с вибратором; б — вибропогружатель с дополнительной пригрузочной плитой и эластичной связью двиг&теля с вибратором; в — вибромолот

В вибропогружателе, показанном на рис. 121,6, электродвигатель установлен на пригрузочной плите, соединенной с вибратором пружинами. Благодаря этому подшипники вала электродвигателя защищены от динамических толчков, а пригрузочная плита способствует быстрейшему погружению сваи в грунт. Наибольшей эффективностью обладает вибромолот (рис. 121, в), в котором для погружения сваи кроме вибрации используется энергия удара, развиваемая самим вибратором. Здесь дебалансы установлены на валах встроенных электродвигателей. Корпус 9 наголовника соединен с вибратором пружинами, которые позволяют ему при колебаниях наносить удары бойком по наковальне. Последняя через приставку 10 передает удары на оголовок сваи. В настоящее время для погружения свай широко применяются вибровдавливающие агрегаты, в которых сочетается вибрирование с принудительным вдавливанием сваи в грунт. Принудительные силы вдавливания складываются из массы сваи, вибропогружателя и части массы копровой установки, передаваемой канатно-блочной системой. При массе сваи 2—2,8 т величина пригруза составляет 11 —18 т.

Оборудование для изготовления набивных свай также применяется в совокупности с вибратором. Конструкция этого оборудования состоит из трубы диаметром 0,3— 0,4 м, в верхней части которой приварен цилиндрокони-ческий бункер с герметически закрываемым люком для загрузки бетона. На оголовок бункера крепится вибромолот с траверсой для подвески к крюку крана. Поворотом крана труба устанавливается в центре будущей сваи.

Подъемный механизм крана постепенно опускает трубу, которая под действием колебаний, создаваемых вибромолотом, погружается в грунт. Внутренняя полость трубы при этом заполняется грунтом. Как только труба прекращает погружаться в грунт, ее вынимают из скважины и давлением сжатого воздуха, подаваемым от компрессора в герметически закрытый бункер, разгружают содержимое. Погружение повторяют до тех пор, пока труба Не заглубится на всю длину (6 м). Заполнение скважины бетоном производится с помощью этой же виброустановки. Сначала трубу, свободную от грунта, опускают в скважину. Затем подъемное устройство крана расцепляют с виброустановкой и используют для подъема бадьи с бетоном. Бетон из бадьи выгружается в приемный бункер виброустановки, далее включается вибратор и бетон, получая хорошую текучесть, заполняет трубу. Подъем установки производится при включенном вибромолоте. После удаления трубы в скважине остается бетонная свая, которая после затвердевания способна воспринимать на себя нагрузку.

Установка для срезания свай состоит из станины замкнутого прямоугольного сечения с двумя гребенками, одна из которых перемещается с помощью гидроцилиндра. Машина устанавливается на сваю сверху и подводится до необходимого уровня срезания, после чего включается гидросистема и зубья гребенок раздавливают сваю на требуемом уровне. Арматура, появляющаяся в результате раздавливания сваи, срезается автогеном или бензорезом.

Машины для погружения свай

Сваи погружают в грунт забивкой, вибрацией, завинчиванием и ударом с подмывом струей воды. Забивают сваи с помощью сваебойной установки, состоящей из свайного молота и копра, монтируемого в качестве навесного оборудования на тракторе или экскаваторе. Свайные молоты подразделяют на механические, паровоздушные, дизель-молоты и электрические — вибропогружатели и вибромолоты.

Копёр – это строительная машина, предназначенная для подъема сваи, ее установки на точку и погружения в грунт.

1 – гусеничный экскаватор; 2 – лебедка (подъем и опускание дизель-молота); 3 – стреловой полиспаст; 4 – стрела; 5 – сферическая опора; 6 – оголовок мачты; 7 – полиспаст дизель-молота; 8 – дизель-молот; 9 – наголовник; 10 – устройство для захвата и подъема сваи и заводки ее верхушки в наголовник; 11 – копровая мачта; 12 – направляющая дизель-молота; 13,14; 15 – гидроцилиндры; 16 – канат для подтаскивания свай; 17 – опорный домкрат.

В качестве сваепогружателя на копровых установках могут использоваться: дизель-молот, гидромолот, вибромолот, вибропогружатель, паровоздушный молот одинарного или двойного действия.

а — вибропогружатель

1 – дебалансы; 2 – клиноременная передача; 3 – электродвигатель; 4 – наголовник;

Б – Вибромолот

1 – корпус; 2 – дебалансы; 3 – боек; 4 – наковальня; 5 – пружинные амортизаторы; 6 – наголовник.

Дизель-молот

Работает независимо от внешних источников энергии в режиме двухтактного дизеля. Является наиболее распространенным видом сваепогружателей. По конструкции различаютс штанговые и трубчатые дизельмолоты.

Первые отличаются малой энергией удара и применяются, в основном, для забивки легких свай в слабые и средние грунты.

22 – ударная часть (поршень); 21 – направляющий цилиндр; 17 – шабот; 16 – центрирующий штырь (для центрирования на свае. Может использоваться наголовник); 20 – «кошка»; 8 – канат; 23 – рычак; 14 – порционный насос; 19 – топливная полость.

Паровоздушный молот

А,Б) одиночного действия; В,Г) – двойного действия.

1 – наголовник; 2 – шток; 3 – поршень; 4 – цилиндр (ударная часть в одностороннем); 5 – боек; 6 – наковальня.

Паровоздушные молоты используют для забивки вертикальных и наклонных свай на суше, а также под водой. Гидравлический молот работает по схеме паровоздушного молота двойного действия с тем отличием, что вместо воздуха или парав рабочий цилиндр подают жидкость, для чего сваебойный агрегат оборудуют насосной установкой.

Возбудители колебаний с неуравновешенными грузами дебалансами устанавливаемыми на свае

К вибропогружающим машинам относят вибропогружатели и вибромолоты, которые применяют для погружения и извлечения свай.

Вибропогружатель представляет собой механизм, жестко скрепленный с головой сваи с помощью наголовников и передающий свае колебания определенной частоты, амплитуды и направления. Продольные колебания, передаваемые свае, нарушают связь между частицами грунта, вследствие чего уменьшается сила трения боковой поверхности сваи о грунт и свая под действием собственного веса и вибропогружателя погружается в грунт. Наибольший эффект достигается при погружении свай вибрированием в водонасыщенный песок и грунт пластичной консистенции.

При вибропогружении свай в глинистые грунты восстанавливаются нарушенные связи частиц грунта после прекращения вибрирования. При этом физически связанная вода, находящаяся между частицами грунта, при большой частоте их колебаний непрерывно переходит в свободную воду, облегчая погружение сваи. Физико-химическое явление, состоящее из двух протекающих один за другим процессов разупрочнения и упрочнения грунта, называют тиксотропией.

Колебания создаются вращением в вертикальной плоскости дебалансов, которые можно устанавливать на вал электродвигателя или приводить в движение через трансмиссию. Четное число валов с грузами (два или четыре) обеспечивает направленность колебаний.

Параметрами вибропогружателя являются: возмущающая центробежная сила, создаваемая дебалансом; статический момент де-балансов, равный произведению веса неуравновешенной части дебаланса на расстояние от его центра тяжести до оси вращения; амплитуда колебаний, величина которой зависит от статического момента дебалансов, подвергающихся вибрации, веса конструкции, свойств грунта; частота квлебаний.
Величина возмущающей силы Q определяется из формулы

где: М - статический момент дебалансов, кГ-м; - угловая скорость, рад/сек; п - число оборотов в минуту; g - ускорение силы тяжести, равное 981 см/сек 2 .

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

Высокочастотные вибропогружатели применяют для погружения свай, труб, шпунта небольшого веса; низкочастотные - для погружения тяжелых железобетонных свай и металлического шпунта, а также тонкостенных железобетонных оболочек большого диаметра.

Рис. 3.7. Схема вибропогружателя типа ВП-1:
1 - корпус вибратора; 2 - электродвигатель; 3 - клиноременная или зубчатая передача; 4 - верхняя пара валов; 5 - нижняя пара валов; 6 - наголовник; 7 - дебалансовые шайбы-эксцентрики

По типу привода различают вибропогружатели трансмиссионные и без трансмиссии, в которых дебалансы размещены на валах электродвигателей.

Низкочастотные вибропогружатели относят к числу простых по конструкции. На рис. 3.7 показана схема вибропогружателя типа ВП-1. Он состоит из электромеханического вибратора, имеющего две пары валов с насаженными дебалансами-эксцентриками, электродвигателя, привода от него на вал вибратора с клиноременной или зубчатой передачей и наголовника для установки и закрепления вибропогружателя на свае.

Высокочастотный вибропогружатель типа ВПП-2А с подрессорной пригрузкой (рис. 3.8,а) состоит из электродвигателя 1, размещенного на пригрузочной плите 2, вибратора 3, пружин 4, соединяющих пригрузочную плиту с вибратором, конического редуктора 5, вертикальной цепной передачи 6, наголовника с клином 7 для присоединения к шпунту и подвески 8.

Дебалансы вибратора состоят из двух частей - неподвижной и подвижной. Подвижные эксцентрики можно устанавливать под определенным углом относительно неподвижных и этим изменять статический момент от нуля до максимума. Пружины защищают электродвигатель от вибрации, повышая срок его службы и улучшая условия работы.

Технические характеристики вибропогружателей, применяемых в современном строительстве, приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5 Технические характеристики вибропогружателей

Низкочастотные вибропогружатели, имеющие больший статический момент и большую амплитуду колебаний по сравнению с высокочастотными, отличаются простотой конструкции, удобством в эксплуатации. Ими можно погружать сваи и, в частности, тонкостенные железобетонные оболочки на значительную глубину в слабые и пластинчатой консистенции грунты для устройства фундаментов различных зданий и сооружений.

На рис. 3.8, б показан вибропогружатель НВП-56 для погружения железобетонных свай-оболочек диаметром 1,5-3,0 м, состоящей из двух одновальных вибраторов, смонтированных в одном корпусе и работающих синхронно. Через отверстие, имеющееся в корпусе, можно вынимать или размывать грунт в полости оболочки, не снимая вибропогружатель. Для присоединения к свае оболочки вибропогружатель имеет конусообразный переходник, прикрепляемый к выпущенным концам арматуры из торца оболочки.

Для присоединения вибропогружателей к сваям и оболочкам применяют наголовники различных конструкций. Они должны обеспечить жесткость соединения со сваей, исключающую возможность

Рис. 3.8. Виды вибропогружателей:
а - схема высококачественного вибропогружателя типа ВПП-2А с подрессорной при-грузкой; б - вибропогружатель типа НВП-56

ударов по голове сваи, а также совмещение оси сваи с осью вибропогружателя для предотвращения поперечных колебаний системы (вибропогружатель - свая).

Наголовник вибропогружателя типа ВПП-2А для погружения шпунта (рис. 3.9, а) присоединяют к шпунту путем надвижки щек наконечника 1 на голову шпунта до упора с торцом ее, и шпунт посредством винта 3 прижимается к одной из щек.

Шпунт укладывают на подкладки, после чего вибропогружатель, имеющий шарнирную подвеску для подвешивания к тросу крана, устанавливают горизонтально. После надвижки вибропогружателя на сваю, в голове которой должно быть специальное отверстие, закрепляют наголовник, вводя в это отверстие клин 4 путем вращения его винта 5. Чтобы исключить возможность перекашивания клина, на планке 6 имеются направляющие выступы, по которым клин перемещается при вводе его в отверстие.

На рис. 3.9, б показан автоматический наголовник типа АСН-40 для погружения призматических железобетонных свай вибропогружателем с возмущающей силой 15-30 Г. Он состоит из корпуса 1 с бойком 2, зажимных башмаков 3,

Рис. 3.9. Наголовники для прикрепления вибропогружателей к сваям и
шпунту:
а - вибропогружателя типа ВПП-2А для металлического шпунта; б - автоматический АСН-40; в - вибропогружателя ВП-1 с конусным стаканом; г - тисковый для крепления вибропогружателя к деревянному шпунту

которые приводятся в действие пружинами 4. Каждая из пружин размещена в раздвижном цилиндре со штоком 5. Концы тросовой подвески 6 присоединены к штокам цилиндров и через блоки 7. Последние расположены на корпусе вибропогружателя 8 и соединены в один узел, входящий в крюк подъемного троса крана. Вибропогружатель крепят к корпусу наголовника болтом, пропускаемым через боек.

При подъеме краном вибропогружателя под действием массы его и наголовника пружины сжимаются, раздвигают башмаки и наголовник легко надевается на погружаемую сваю, вертикально установленную под ним. Когда дно наголов-ника соприкоснется с торцом сваи, пружины прижмут башмаки к ее наружной поверхности. При включении электромотора вибропогружателя происходит еще большее заклинивание башмаков на свае, которая надежнее соединится с наголовником. Для снятия вибропогружателя с наголовником типа АСН с головы погруженной сваи натягивают краном тросовую подвеску й зажимающие башмаки автоматически освобождают сваю.

Применяют и другие типы наголовников. Вибропогружатели типа ВП-1 присоединяют к свае наголовником (рис. 3.9, в) в виде стального, конусного стакана, прикрепленного болтами к плите вибропогружателя 6. Размеры и форма стакана соответствуют стальному конусу 5, закрепляемому на голове сваи 2.

При опускании вибропогружателя на голову сваи в этот конус входит стакан и заклинивается в нем силой трения, возникающей под действием массы вибропогружателя.

Стальной конус жестко соединен с опорной плитой 1, расположенной на торце погружаемой сваи. Плита присоединена к планкам 3 болтами, закрепленными в теле сваи. После погружения сваи в отверстие конусного стакана 7 вбивается стальной клин, натягивается подъемный трос вибропогружателя и последний отсоединяется от сваи (узел А).

К деревянному шпунту (свае) вибропогружатель крепят тисковым наголовником (рис. 3.9, г), состоящим из двух стальных щек 1. Последние можно перемещать при помощи винта 2 и устанавливать на разное расстояние одна от другой в зависимости от толщины шпунта (сваи) 3.

Для плотного заклинивания сваи при погружении внутренние плоскости щек по вертикали скошены под углом 1 :10. К корпусу наголовника вибратора 4 тисковые щеки прикрепляют болтами 5. Для перемещения щек, имеющих вырезы 6 (они входят в направляющие выступы корпуса наголовника вибратора), пользуются перекидной собачкой. Наголовник включают в действие с помощью двух пеньковых веревок, закрепляемых на его концах.

При оснащении вибропогружателем копра применяют раму из двух швеллеров, соединенных связями, которая может перемещаться по направляющим копра с помощью лебедки. Для перемещения, вибропогружателя вдоль швеллеров рамы служат четыре направляющие ролика, установленные на его корпусе. До погружения сваи вибропогружатель подвешивают к грузовому крюку стрелового крана, причем направляющую раму жестко прикрепляют к стреле крана.

Вибромолоты представляют собой машины виброударного действия; будучи установлены на голове сваи, они передают ей ударные импульсы ударником и колебания, создаваемые вибратором направленного действия (рис. 3.10).

При вращении валов с дебалансами вибратора в противоположных направлениях создаются колебания, частота которых равна угловой скорости вращения дебалансов. Периодические удары ударником по пригрузочной плите (наковальне) вибромолот наносит в том случае, когда зазор между сваей и вибровозбудителем будет меньше амплитуды колебаний дебалансов.

Величину зазора и степень натяжения пружин регулируют в зависимости от необходимого режима работы вибромолота. Число ударов вибромолота может быть равным числу оборотов дебалансов или в 2-3 раза меньше.

Читайте также: