Принцип работы копра для забивания свай - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Принцип работы копра для забивания свай

Молот внутреннего сгорания: Как технологично бросить бабу

История вопроса

Исстари для того, чтобы забить сваю, ее ставили вертикально и «роняли» на нее сверху тяжелый груз. На всех языках этот груз называется по‑разному: боек, ударник, а у нас чаще всего «баба». Происхождение этого странного названия неясно, но, судя по всему, оно имеет отношение к древним языческим каменным изваяниям, которые славяне также называли «бабами» и, вполне возможно, использовали для забивания деревянных свай.

Для забивания сваи служил копер, специализированный подъемный кран, пригодный лишь для подъема и сбрасывания бабы. Мощность требовалась небольшая, всего 2−3 л.с. Поэтому изначально для привода использовались люди и лошади, а лишь потом появились паровые копры.

Тогда-то и додумались до простой мысли. Бабу совершенно не обязательно поднимать с помощью какого-то крана. Достаточно подвести к ней энергию пара и заставить самостоятельно прыгать, отталкиваясь от верхушки сваи. При этом первый толчок свая получает, когда механическая баба совершает прыжок, а второй — когда она падает на сваю. Паровые копры-молоты оказались очень эффективными, но собственно паровой котел сильно усложнял конструкцию. Решить проблему смогли молоты внутреннего сгорания.

Как бросить бабу

В принципе такой копр-молот является обычным поршневым двигателем, только без кривошипно-шатунного механизма. Да он и не нужен: возвратно-поступательное движение поршня непосредственно используется для подъема и бросания бабы.

Первоначально эти двигатели работали на легком топливе, так же как обычные бензиновые моторы. Но оказалось, что выгоднее применять цикл Дизеля — и топливо можно использовать низкосортное, включая мазут, и расход его гораздо ниже. Так появился и дизель-молот.

Раньше почти в каждой школе можно было увидеть прекрасную демонстрационную модель такого дизель-молота. Она состояла из двух тяжелых болванок со штангами. Верхняя болванка имела расточку, служившую цилиндром. На нижней болванке был выступ, исполнявший роль поршня. Учитель поднимал верхнюю болванку, бабу, и ставил ее на запор. После этого он клал в углубление поршня ватку, смоченную эфиром, и поворотом рукоятки запора сбрасывал бабу. При ее падении цилиндр надвигался на поршень. Там сжимался воздух, температура его повышалась, эфир вспыхивал. От этой вспышки давление в цилиндре резко возрастало, и баба подпрыгивала. До полного выгорания эфира модель успевала сделать 5−10 прыжков. Опыт был очень эффектен. В классе звенели стекла, после каждого взлета бабы из цилиндра вырывалось пламя и слышался громкий звук выхлопа продуктов сгорания эфира.

Нешкольный молот

А как устроен настоящий дизель-молот в простейшем варианте? Здесь все почти так же, как на школьной модели, только много сложнее. Баба ходит по направляющим копра. Поршень снабжен уплотнительными кольцами и имеет форсунку для распыления топлива. Подается оно насосом под давлением в несколько сотен атмосфер, как в обычном дизеле.

Перед началом работы дизель-молот поднимают и устанавливают на верхушку сваи. При этом баба подвешивается на автоматически запирающемся крючке. Рабочий дергает за канат, чтобы привести устройство в действие, крючок отцепляет бабу, и та начинает падать. Здесь, как и на школьной модели, движется не поршень, а цилиндр. Как только поршень окажется в цилиндре, начинается сжатие воздуха. На боку бабы расположен специальный штырь, который по мере ее движения толкает рычаг плунжерного насоса, и в цилиндр через форсунку впрыскивается порция топлива. К этому моменту температура сжатого воздуха превышает 700оС, и распыленное топливо вспыхивает. Повышается давление в цилиндре, баба подпрыгивает, и процесс повторяется до тех пор, пока свая не будет забита.

Самая совершенная тепловая машина

Работает дизель-молот по двухтактному циклу, и за один цикл свая получает два толчка. Первый — при падении бабы на поршень, второй — после вспышки топлива в цилиндре. Толчки передаются на сваю через шаровую опору, которая компенсирует неточность изготовления головки сваи. Масса ударной части дизель-молотов разной конструкции находится в пределах от 500 кг до 2 т. Средняя частота работы дизель-молота — 50−60 ударов в минуту.

Дизель-молот, несмотря на свою простоту, устройство весьма совершенное. Поскольку в нем нет кривошипно-шатунного механизма, его механический КПД может достигать 95−98%. А применение очень высоких (до 30) степеней сжатия значительно повышает термический КПД. Поэтому лучшие современные дизель-молоты являются едва ли не самыми совершенными тепловыми машинами и имеют КПД более 50%.

Копры для забивки свай

Копер для забивки свай — это строительная машина для забивания свай в грунт, готовых железобетонных свай круглого или квадратного сечения, цельных и составных. Копровые установки могут также применятся при забивке металлических свай, труб, шпунта для ограждений котлованов, траншей, откосов, при берегоукрепительных работах.

Современная самоходная установка для забивания свай представляет собой специализированную высокопроизводительную сваебойную машину, которая способна самостоятельно передвигаться по строительной площадке, выполняя забивку свай согласно технической карты свайного поля, складываться в транспортное положение и переходить в рабочее после перемещения на новую стройплощадку. Однако самоустанавливающиеся копровые установки относятся к дорогостоящему импортному оборудованию, например, Junttan PM-25. Более доступные по стоимости и цене аренды копры состоят из двух основных элементов — это базовая машина (например, РДК-250) и навесное копровое оборудование.

В качестве базовой машины используются: гусеничные подъёмные краны или тракторы, шасси экскаваторов, изредка используется колёсное шасси автомобилей высокой проходимости.

Основное навесное оборудование состоит из мачты и молота, лебёдки. Мачта представляет собой станину-направляющую, которая используется для установки и центровки сваи на точке, а также для перемещения молота в процессе забивания сваи. Верхний блок лебёдки расположен вверху мачты, благодаря чему сваебойная машина может самостоятельно (без дополнительных подъёмных устройств) подтаскивать свайные элементы со склада и устанавливать их в вертикальное положение на точку согласно технологической карты забивки.

Принцип работы сваебойной машины

Опишем общий принцип работы сваебойной машины, в независимости от типа молота. Копровая сваебойная машина выходит на точку. С помощью собственной лебёдки подтаскивает со склада готовую сваю и подводит её к наголовнику молота. После того, как опора займёт вертикальное положение на точке машина выполняет несколько первых ударов. Проверяется вертикальность сваи, при необходимости корректируется. Выполняется забивка сваи в грунт до проектной глубины либо до расчётного отказа — минимальной величины погружения за один или несколько ударов на последнем метре погружения. Копер перемещается к следующей точке. Сваи, не давшие расчётного отказа, могут подвергаться дополнительной забивке через несколько суток.

Принцип работы сваебойного молота зависит от того, какое из технических исполнений рассматривать.

Молот для забивки свай

Молот — это основной рабочий орган копра; в зависимости от принципа действия и особенностей конструкции существует в нескольких исполнениях. Из них в массовом строительстве применяются:

Дизельные постепенно вытесняются гидравлическими благодаря более высоким производственным и эксплуатационным параметрам.

Дизельный молот

Наибольшее распространение в строительстве получил дизельный молот. Благодаря простоте и надёжности конструкции и достаточно высокой производительности. Технического обслуживания он требует минимального и не отягощён никаким дополнительным оснащением. Работает по принципу прямодействующего двухтактного дизельного двигателя. После установки сваи под оголовок дизельного молота его запускают следующим образом: при помощи лебедки ударную часть поднимают кошкой и затем, освободив крюк кошки, сбрасывают вниз. При падении ударной части порция дизтоплива в камере сгорания воспламеняется и под действием взрыва боёк взлетает на определённую высоту с тем чтобы снова упасть и нанести удар по шаботу. И так процесс циклически повторяется, пока не будет прекращена подача дизтоплива.

Дизель-молоты по типу направляющих делятся на трубчатые и штанговые. В соответствии с массой ударной части дизель-молоты делятся на лёгкие (до 600 кг), средние (до 1800 кг) и тяжёлые (свыше 2500 кг).

Сегодня современные штанговые дизель-молоты с ударной частью 3.5-4.5 тонны, дают превосходное усилие удара. Их применяют на забивке лёгких, средних, а также тяжелых железобетонных свай, стальных труб и шпунта при устройстве шпунтовых ограждений котлованов и траншей — в слабые и средние по плотности грунты.

Обозначения на рисунке: 1 — свая; 2 — шабот; 3 — поршневой блок, поршень с группой компрессионных колец; 4 — направляющие вертикальные штанги; 5 — ударная часть; 6 — кошка с фиксирующим крюком; 7 — плунжерный топливный насос; 8 — топливный бак; 9 — форсунка, впрыскивающая и распыляющая топливо в камеру сгорания.

Технические характеристики штанговых дизель-молотов
НаименованиеСП60СП60АСП4СП5СП6ВМСП7СП8
Масса ударной части, т0,240,251,251,82,533,5
Энергия удара максимальная, кДж1,71,7514,722,2537,642,451,5
Масса забиваемых свай максимальная, т0,40,43,23,23,244
Масса, т0,40,42,53,14,24,75,2
Габаритные размеры, мм
Высота1980220038504000463046304630
Длина500550915915950950950
Ширина550500905905110011001100

Трубчатые дизель-молоты применяются для погружения железобетонных свай массой 1,2-10 т в любые нескальные типы грунтов. Они могут работать в широких диапазонах температур окружающего воздуха от -40 до +40 °С. Но, как любой дизельный двигатель, при низких температурах требуют предварительного прогрева.

Обозначения на рисунке: 1 — шабот; 2 — всасывающе-выхлопной патрубок; 3 — направляющий цилиндр; 4 — поршень-боёк (ударная часть); 5 — кошка; 6 — трос кошки; 7 — приводной рычаг топливного насоса; 8 — топливный насос; 9 — рабочий цилиндр.

Читайте также:  Как отбить уровень пола
Технические характеристики трубчатых дизель-молотов
НаименованиеСП74СП75АСП76АСП77АСП78АСП79А
Масса ударной части,т0,61,251,82,53,55
Энергия удара максимальная, кДж1429425982118
Масса забиваемых свай, т0,6-121,2-3,01,8-5,02,6-2,53,5-8,010
Масса, т1,52,73,855,57,710
Габаритные размеры, мм
Высота407545004500520055005800
Длина43075080092010001000
Ширина664600600730950950

Особенностью работы установки для забивания свай в сложных грунтовых условиях является обязательное предварительное лидерное бурение скважин. Это позволяет снизить количество повреждённых опор при нанесении ударов шаботом. А в отдельных случаях это дополнение является единственным способом достичь проектной глубины. Навесное буровое оборудование на мачте установки после выполнения скважины отводится в сторону, уступая место следующему этапу — установке сваи на точку и забивке.

Гидравлический молот для забивки свай

Гидромолот превосходит дизельный по некоторым техническим характеристикам, но уступает по стоимости (он заметно дороже и далеко не каждая компания, выполняющая устройство свайных фундаментов может позволить себе иметь его в своём парке техники).

По техническому исполнению это может быть гидравлическая установка для забивки свай (например, Junttan PM-25, эксплуатируемый в компании БЕСТ-СТРОЙ), либо подвесной гидромолот с соответствующей по производительности гидроустановкой на гусеничном шасси подъёмного крана, трактора или экскаватора.

Гидромолот лучше, чем дизельный по некоторым параметрам, таким как: моторесурс, уровень вибраций почвы и уровень шума. Что в свою очередь имеет дополнительные преимущества.

Помимо этого, забивку можно выполнять в непосредственной близости от соседних зданий. Легко регулируемая мощность силовой гидравлической установки позволяет с большой точностью дозировать силу удара, величина которой может диктоваться грунтовыми условиями местности.

К эксплуатационным издержкам можно отнести более сложное техническое обслуживание и более высокую квалификацию оператора сваебойной машины.

Технические характеристики гидравлического молота

(на примере установки Юнттан ПМ-25)

Максимальная длина сваи, м16
Длина направляющей мачты, м19,7
Масса ударной части, т5 + 2
Масса общая, т11,7
Максимальная энергия, кНм82
Максимальный ход ударной части, мм1 200
Частота ударов, уд./мин40-100

Иногда в качестве разновидности ещё называют вибрационный молот. Но, строго говоря, он относится к другому типу оборудования — вибропогружателям, с помощью которых никаких ударов по ж/б опорам не производится, а лишь погружают под собственным весом, упрощая задачу передачей на тело колонны высокочастотной вибрации. Данный метод применяют также при погружении и извлечении железных труб и шпунта.

Выбор установки для забивания свай

Выбор установки для забивания свай продиктован параметрами конкретной строительной площадки. Поэтому лучшая установка — это та, которая наиболее точно соответствует технико-экономическим условиям и задачам строительства. Для сравнения возьмём два крайних случая. Для первого из них, когда необходимо устройство фундамента в сжатые сроки в непосредственной близости от соседних зданий в сложных грунтовых условиях с минимально разрешённым процентом отбраковки опор — рекомендуется гидравлическая установка для забивки свай.

Для случая, когда срок для исполнения свайного фундамента отведён вполне достаточный, а объект будет выстроен в значительном удалении от других сооружений в хороших грунтовых условиях — машина для забивки свай с навесным дизель-молотом вполне оправдает своё применение по экономическому параметру (по крайне мере с точки зрения капиталовложений на этапе строительства фундамента).

В компании БЕСТ-СТРОЙ возможна аренда копров в Москве, области и других регионах. Также, в качестве полной законченной услуги может быть предоставлена забивка свай в Москве и других городах России — звоните и заказывайте!

Копры для забивки свай

Компания “Установка Свай” обладает парком современной сваебойной техники для погружения железобетонных свай и шпунта. Для проведения работ мы используем гусеничную установку Junttan PM-20, бурильно-сваебойную машину БМ-811 и Универсальный сваебойный агрегат (УСА). Данная техника способна выполнять следующие технологические операции:

  • Погружение ЖБ свай и шпунта ударным и вибрационным способом (вертикальное и наклонное);
  • Лидерное бурение скважин;
  • Демонтаж погруженных в грунт свай;
  • Испытание свай динамическим методом.

Также мы готовы обеспечить поставки копрового оборудования от ведущих производителей либо предоставить технику для выполнения любых объемов свайных работ по лучшим в Москве ценам.

Что это за техника

Копры – это профессиональное оборудование необходимое для забивки свай. Основой агрегата является несущая рама, движущаяся по рельсам. Техника комплектуется приспособлениями, обеспечивающими погружение свай, приводной установкой и вспомогательными агрегатами. Машина является очень манёвренной, она способна осуществлять повороты в вертикальной плоскости, выполнять наклоны рамы, манипулировать сваебойными молотами, а также вколачивать в землю конструктивные элементы.

  • Подвесные молоты;

Подвесные сваебойные молоты являются морально устаревшим классом оборудования, который в современной строительной практике практически не используется ввиду низкой продуктивности. Такие конструкции состоят из металлической болванки, на верхней части которой размещена петля под зацеп подъемной лебедкой.

Болванка закреплена на направляющих рамах копровой мачты, в процессе работы она поднимается лебедкой на высоту 2-3 метра над головой сваи, зацеп рассоединяется и ударная часть падает на сваю, после чего процесс выполняется повторно.

  • Паровоздушные молоты;

Паровоздушные молоты являются механизированными конструкциями, в которых для движения ударной части используется энергия сжатого под давлением 0.8 МПа воздуха. Существует два вида паровоздушных молотов – простого и двойного действия.

В первом случае сжатый воздух служит только для поднятия ударной части, после чего он выбрасывается через клапан давления и боек в свободном падении опускается на голову сваи. В механизмах двойного действия боек падает не только под своим весом, но и под воздействием сжатого воздуха, что обеспечивает более эффективную забивку свай.

  • Дизельные молоты;

Дизель-молоты являются наиболее распространенным навесным сваебойным оборудованием в строительной практике. Существует два класса таких конструкций – трубчатые и штанговые.

Штанговые молоты на сегодняшний день постепенно выходят из обихода ввиду низкой развиваемой ударной энергии и отсутствия принудительной системы охлаждения, что обуславливает необходимость выдерживать паузы в работе оборудования для предотвращения перегрева. В трубчатых молотах ударный боек движется внутри цилиндрического корпуса, при одинаковой массе бойка трубчатые механизмы обеспечивают большую ударную энергию, чем штанговые.

Рис: Трубчатые и штанговые дизель-молоты

  • Быстродействующий;

Такие механизмы могут использоваться как в качестве навесного оборудования копровых установок, так и независимо, подвешиваясь с помощью стального троса на стреловом кране.

  • Электрический вибрационный молот;

Классификация вибропогружателей выполняется исходя из особенностей их конструкции и частоте вибрационных колебаний, согласно которой выделяют высокочастотные (от 1400 до 2200 колебаний в минуту) и низкочастотные (от 500 до 700 к/мин) устройства.

Существуют простые вибропогружатели, в которых электрический привод расположен непосредственно на корпусе вибратора, и подрессоренные механизмы, где привод закреплен поверх металлической платформы, расположенной на 4-8 спиралеобразных пружинах.

  • Виброударные молоты;

Благодаря совмещению двух видов воздействий виброударные молоты способны погружать железобетонные сваи и шпунт в высокоплотные грунты, тогда как обычные вибропогружатели эффективно работаю только в водонасыщенной песчаной почве.

Виды копров для забивки свай

Все копровые установки делятся на виды исходя из типа ходовой базы, на которую установлено сваебойное оборудование, типа рабочей платформы и функциональных возможностей самой установки.

  • Классификация по ходовой базе – колесные, рельсовые и гусеничные копры;

Рельсовые копры в пределах строительной площадки передвигаются по предварительно проложенным рельсовым путям. Ввиду ограниченной мобильности такие установки в современных реалиях практически не используются.

Колесные копры устроены на полноприводоной колесной базе тяжелого грузового автомобиля – Краз, Камаз, Зил, Урал, Амур. Это высокомобильная техника, которая способна своим ходом перебазироваться на место проведения работ.

Гусеничные копры устроены на базе тракторов либо экскаваторов. Доставка такой техники на объект требует привлечения стороннего транспорта – тягачей с траловыми прицепами.

  • Классификация по типу рабочей платформы – поворотные и фиксированные;

Копры с фиксированной рабочей платформой способны забивать сваи непосредственно на месте своего текущего размещения, тогда как поворотная платформа (угол вращения которой у колесных копров ограничен в пределах 260 0 , а у гусеничной техники может доходить до 360 0 ) дает возможность забивать сваи по периметру расположения техники.

  • Классификация по функциональным возможностям – универсальные, полууниверсальные и простые.

Универсальные копры обладают механизмами регулирования наклона и вылета мачты, полууниверсальные – регулировкой наклона, у простых копров фиксированная мачта, ввиду чего они не могут осуществлять наклонную забивку свай.

Классифицируются копры по принципу действия:

  • подвесные молоты – агрегаты работают по принципу свободного падения, совершая до 10уд/мин. Механизмы с дизельным, паровым приводом монтируются на раме или крепятся к экскаватору;
  • паровоздушные молоты – агрегат с пневматическим приводом функционирует в режиме полуавтомата. Ударником является цилиндрическая установка, определяющая высоту падения. Производительность техники достигает 60 уд/мин;
  • дизельные молоты – цилиндрический корпус движется вдоль пары направляющих и своим нижним торцом наносит удары по вбиваемой в грунт свае. Движущей силой является взрывная реакция горючей смеси, находящейся в цилиндре. Производительность такого оборудования достигает 100уд/мин.
  • ударные механизмы (быстродействующие) – ударное звено фиксируется непосредственно на свае. Благодаря энергии пара происходит опускание, и поднимание поршня молота. Производительность таких установок достигает 230уд/мин;
  • электрический вибрационный молот – крутящий момент создаётся посредством ременной передачи, приводящей в действие при помощи электродвигателя маховики;
  • виброударные молоты – сочетание ударной и вибрационной нагрузки позволяет добиться производительности в 1500уд/мин.

Может быть полезным для Вас:

Копры для забивки свай возможности

Современный копровые машины являются полнофункциональными установками, которые самостоятельно, без привлечения вспомогательной техники, способны выполнить все технологические операции свайных работ:

  • Раскладку железобетонных конструкций по расходным складам;
  • Перемещение сваи с расходного склада к месту проведения работ посредством лебедочного механизма;
  • Поднятия ствола в воздух и установку его в рабочее положение;
  • Погружение ЖБ сваи до наступления отказа;
  • Переезд на место погружения следующей сваи.

Копровые установки способны выполнять как вертикальное, так и наклонное погружение свай (максимально возможный угол отклонения от вертикали, согласно действующим СНиП – 300). Также копровые машины производят демонтаж погруженного с целью временно использования шпунта.

Данная технология реализуется с помощью вибропогружателей, в процессе работы которых происходит разуплотнение контактирующего с шпунтом грунта и уменьшение сил трения почвы о его стенки, что дает возможность извлечь шпунт тяговым усилием копра.

Технические характеристики копров

Какие сваи забивают

Копровые установки способны забивать железобетонные сваи всех распространенных типов:

  • Конструкции сплошного квадратного сечения;
  • Прямоугольного сечения;
  • Сваи-оболочки;
  • Круглые полые сваи.

Конкретная форма железобетонных изделий, с которыми может работать копровая установка, зависит от формы используемого на сваебойном механизме наголовника – сменной детали, соединяющей сваю и навесное оборудование для ее забивки.

Заказ аренды копров для забивки свай

Компания “Установка Свай” готова предоставить современную копровую технику в аренду посуточно либо для выполнения определенного объема работ. Сваебои сопровождаются квалифицированными операторами, которые обеспечивают качественную реализацию свайных работ любой сложности.

Мы обладаем обширным автопарком копровых установок, в который входят высокопродуктивные гусеничные копры, оборудованные мощными гидравлическими молотами (продуктивность до 60 свай за одну машиносмену), бурильно-сваебойная техника для погружения свай по технологии лидерного бурения и универсальные колесные копры для выполнения малых и средних объемов работ.

Постоянное наличие готовой к работе техники позволяет нам оперативно приступать к выполнению проекта и реализовывать его в минимальные сроки. Заполняйте форму “Отправить Заявку” либо звоните нам по контактным телефонам, и мы подберем оптимальный вариант копровой техники исходя из ваших целей и финансовых возможностей!

Наши копровые установки

Эксплуатируемое нашими специалистами сваебойное оборудование, отличается высокой производительностью и низким расходом топлива, что снижает себестоимость работ. Используется оборудование на гусеничной и колёсной базе, установленное на грузовые машины КрАЗ, УРАЛ или экскаваторы. Техника оснащается дизельными молотами, производительность которых достигает 100уд/мин, что позволяет забивать порядка 15 – 20 свай в течение одной смены. Мы предоставляем нашу технику в аренду под свайные работы.

Сотрудничая с нашей компанией, можно сэкономить время и финансовые средства, так как при высокой производительности затраты будут минимальными.

Обусловлено это применением современной техники, прекрасно себя зарекомендовавшей на практике и выделяющейся высокой степенью надёжности, что исключает возможность вынужденных простоев по причине неожиданных поломок. Немаловажное значение имеет опыт наших специалистов, способных выжать максимум из оборудования, обеспечив нужный результат в установленные сроки, без потери качества.

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Сочетание высокого профессионализма и современного оборудования, позволяет забивать сваи и шпунт, в соответствии с требованиями государственных стандартов. Обращайтесь к нам в удобное для вас время. Свяжитесь с менеджером и получите бесплатную консультацию. Оформить заказ, можно на выгодных условиях, по доступным ценам.

Полезные материалы

Копер сваебой

Копер сваебой – машина для погружения железобетонных свай и шпунта методом ударной забивки либо вибрационных воздействий.

Забивка свай гидромолотом

Компания “Установка Свай” реализует услуги по забивке железобетонных свай гидравлическими молотами.

Мобильные буровые установки

Строительная компания “Установка свай” занимается обустройством свайных фундаментов на протяжении 12 лет.

Как забивают сваи: методы и особенности

Устройство фундамента на сваях сегодня является достаточно распространённой технологией, широко применяемой при малоэтажном строительстве. Фундаментные сваи, в свою очередь подразделаются на три основных вида – буронабивные, винтовые и забивные. Каждая разновидность предусматривает и свою технологию заглубления в грунт.

Виды и особенности забивных свай

Из всех разновидностей забивные сваи, как считается, являются наиболее надёжной опорой для фундамента. Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов. Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт. Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, в связи с чем разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.

Железобетонные сваи

Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:

  • Железобетонные. Имеют уже готовое заострённое окончание и могут быть любого сечения – квадратного, круглого, двутаврового и т.п. Должны быть изготовлены их бетона не ниже 300 марки и иметь внутри арматурный каркас. Перед забивкой отлитую сваю следует внимательно осмотреть – она не должна иметь трещин, деформаций и прочих дефектов. На верхний торец при заглублении надевается специальный стальной оголовок, предотвращающий его разрушение при ударах молота.
  • Деревянные. Изготавливают обычно из твёрдых пород деревьев (кедр, лиственница, дуб) и снабжаются коническим остриём из металла, надеваемым на заглубляемый конец. На верхнюю часть надевают металлический обруч, во избежание её растрескивания во время забивки. Бывают длиной до 10 и более метров, а диаметром до 40 см. В отдельных случаях, когда нужно добиться особой прочности свайного фундамента, применяются связки из нескольких свай – «пакеты», забиваемые в грунт как единое целое.
  • Металлические. Наиболее распространённый тип свай, используемый в частном строительстве. Сталь является наиболее универсальным материалом, более долговечным, чем дерево, и более технологичным, чем бетон. Могут быть как изготовлены в домашних условиях, так и забиты в грунт с помощью ручного молота. Конструктивно состоят из трубы, острия и оголовка.

Некоторые нюансы забивания

Главное предназначение свайного фундамента – предотвратить деформации основания постройки во время сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. Для этого свая должна быть забита на глубину ниже уровня промерзания почв. Также при забивании необходимо пройти насквозь слабые грунты до достижения твёрдого основания – это позволяет создать максимально прочный фундамент.

В случае, если грунт наоборот, чересчур плотный, а необходимое углубление свай достаточно большое, применяют методику подмыва грунта. Вглубь почвы вдоль сваи под напором подаётся вода, которая, с одной стороны размягчает грунт, а с другой – уменьшает силу трения.

При забивании сваи необходимо убедиться, что свая не упёрлась в глубине в твёрдый предмет – например, камень. Это особенно важно при неглубоком заглублении свай при малоэтажном строительстве. Дело в том, что в ходе строительства нагрузка на сваи значительно возрастёт и они со временем углубятся ещё на несколько сантиметров, за исключением той сваи, что упёрлась под землёй в камень. Это неизбежно приведёт к перекосу основания и, в итоге, всей постройки.

Производить установку свай желательно в тёплое время года, когда грунт уже полностью оттаял. Это позволит избежать неприятности в виде ослабших опор после полного оттаивания почвы. Однако, в некоторых случаях приходится производить заглубление опор и в холодное время года. Если грунт не успел промёрзнуть глубже одного метра, то работа по заглублению производится в штатном режиме, до тех пор пока свая не будет забита на нужную глубину (глубже уровня промерзания почвы и глубже слабых грунтов). В случае, если грунт промёрз на значительную глубину, то работа может быть невозможна без нанесения повреждений свае.

В данных случаях применяется специальное устройство – «паровая игла». Она представляет собой трубку с отверстиями на конце, через которую подаётся пар. Эта трубка опускается в про буренную скважину небольшого диаметра и производит оттаивание почвы на необходимую глубину. Другая техника, применяемая для зимнего забивания опор – лидерное бурение (см. ниже).

Методы забивки свай

На сегодня в арсенале строителей имеются несколько методов заглубления забивных свай, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы:

  • Ударный метод.
  • Погружение вдавливанием.
  • Погружение вибрацией.
  • Метод лидерного бурения.

Ударный метод

Это наиболее распространённая технология, применяемая как в частном, так и промышленном строительстве. Данная технология предусматривает углубление опоры с помощью ударов специальными молотами, также именуемыми копрами. Для этого созданы многочисленные механизмы, различающиеся мощностью, способом работы и другими техническими характеристиками. Ударный метод является единственной технологией, доступной для забивания свай своими руками.

Для этого применяется нехитрое устройство – ручной молот. Самая простая конструкция его такова:

  • Тренога, сваренная из стальных труб или сделанная из брёвен (брусьев).
  • Пара подвешенных на ней блоков.
  • Собственно молот – тяжёлая металлическая деталь с плоской рабочей частью.
  • Два троса, перекинутые через блоки и служащие для подъёма молота.

Забивка свай ударным методом

Принцип работы в данном случае предельно прост – молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется в таком положении. Свая устанавливается вертикально и также фиксируется. После этого молот отпускается и, набирая ускорение в свободном падении, бьёт по торцевой стороне сваи, загоняя её в грунт. Подъём молота осуществляется с двух сторон с помощью тросов, после чего он опять сбрасывается на забиваемую опору. В виде усовершенствования конструкции можно снабдить копр барабаном с фиксатором и рукояткой для накручивания троса.

Кроме того, можно установить на этот барабан электромотор, превратив ручной молот в электрический. Для этого нужно будет предусмотреть систему редукторов и сцепление, для отъёма барабана от шкива электромотора при сбрасывании молота. Возможна и установка на устройство и двигателя внутреннего сгорания.

Высчитывать высоту треноги необходимо с тем расчётом, чтобы падающий сверху молот смог набрать достаточную скорость для мощного удара по тыльной стороне сваи. При необходимости большого заглубления, металлические сваи можно сделать составными – надставлять их с помощью сварки.

Самодельные копры отлично подойдут для забивания металлических трубчатых свай на сравнительно небольшую глубину – до нескольких метров. Это позволяет широко использовать самодельный копр в частном строительстве при возведении относительно лёгких конструкций. В промышленном строительстве применяются многотонные устройства на гусеничном или колёсном ходу, монтируемые на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов. Посмотрите видео, как устанавливают сваи ударным методом.

Лидерное бурение

В случае, если грунт на месте строительства оказывается слишком плотным, для ускорения забивания применяется технология лидерного бурения. В заранее отмеченных местах с помощью бурильной установки делаются скважины диаметром чуть меньше диаметра свай. В данные отверстия и забиваются сваи, в том числе и с применением самодельного копра. Также лидерное бурение применяется для устройства свайного фундамента в мёрзлых почвах в холодное время года.

При лидерном бурении глубина скважины должна быть на полметра меньше глубины углубления опоры. Это необходимо для более плотного удержания сваи грунтом.

Кроме этого существует ещё несколько технологий заглубления опор в грунт. Среди этих технологий можно упомянуть методы вдавливания и погружения опоры вибрацией. Однако, оба они требуют привлечения специализированных строительных машин – их практически невозможно осуществить самостоятельно. Посмотрите видео, как заглубить сваи лидерным бурением.

Углубление опоры вибрацией

Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести. Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие. При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю. Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д. Посмотрите видео, как монтируют сваи с помощью вибропогружателя.

Углубление вдавливанием

Данный метод также используется там, где невозможно или запрещено применение ударного способа. Для вдавливания сваи используется специализированная многотонная техника, которая захватывает сваю и, перенося на неё свой вес, буквально втыкает её в грунт. Несмотря на то, что данный способ является достаточно сложным и дорогостоящим, существуют области строительства, где без него никак не обойтись – при реконструкциях старинных зданий, строительных работах в непосредственной близости с жилым зданием. Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания свай.

Как видим, выбор того или иного способа заглубления забивных свай в грунт зависит от целого ряда факторов. Каждый метод более всего подходит для определённой ситуации, и выбирать технику забивания опор следует с максимальной точностью – от этого зависит эффективность и скорость работы над закладкой фундамента здания.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТА МСДШ-3000 СП-7

1.3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Дизельный молот модели МСДШ 1 – 3000 – 002 относится к сваебойным молотам со свободным падением ударной части, с распылением топлива при помощи форсунки.

Дизельный молот (рис. 1) состоит из блока поршня 1, ударной части 2, направляющих штанг 3, траверсы 5, кошки 4, наголовника 13, масляного насоса в сборе с масляным баком 17, топливного насоса (рис. 2).

Блок поршня представляет собой стальную отливку, состоящую из головки поршня и основания.

На блоке поршня установлены поршневые кольца, топливопровод 10, форсунка 9, насосы топливный и масляный, направляющие штанги и наголовник 13. Наголовник крепится серьгой 14 и пальцем 12. Палец 12 удерживается от выпадения пробкой 15, которая в свою очередь стопорится от самоотвинчивания затяжкой и кернением в шлиц, имеющийся на торце пробки.

ВНИМАНИЕ ! Стопорение пробки кернением обязательно во избежание выпадания пробки и пальца, что может привести к аварии и несчастному случаю.

Штанги крепятся к блоку поршня гайками и стопорятся фиксаторами.

Цилиндр служит ударной частью. Он представляет собой чугунные составные отливки: цилиндр 2 и головка цилиндра 2а, которые стянуты между собой шпильками 23 и застопорены проволокой. Для центрирования отливок относительно отверстий под штанги имеются два штифта. Цилиндр имеет два боковых отверстия для направляющих штанг. В нижней части отливки имеется цилиндрическая полость, которая является рабочим цилиндром дизель – молота.

В верхней части цилиндра имеется углубление и валик 8 для крюка 19 механизма подъема и сброса (кошки). Нижняя часть цилиндра заканчивается конусом, способствующим улавливанию поршневых колец и плавному их обжатию при движении цилиндра вниз.

Ударная часть заканчивается четырьмя выступами 11, которые проходят через окна блока поршня и передают удар по верхнему торцу сваи через наголовник. На передней стенке ударной части установлен штырь 6 привода топливного насоса.

Траверса 5, неподвижно закрепленная на направляющих штангах 3, имеет два захвата: один съемный, другой приварен к траверсе.

Кошка 4 служит для подъема и сбрасывания ударной части при запуске. Для подъема ударной части крюк 19 кошки подводится под валик 8 цилиндра и поворачивается рычаг сброса 7 по часовой стрелке.

Сброс ударной части молота производится поворотом рычага сброса кошки против часовой стрелки веревкой. Кошкой производится также подъем штангового молота.

Рис.1 Молот дизельный штанговый

Топливная система дизель – молота состоит из механизма подачи (рис. 2), механизма регулировки подачи (рис. 3), топливопровода с форсункой и топливного насоса, установленного в топливном резервуаре блока поршня.

Топливный насос плунжерного типа высокого давления работает на чистом, хорошо профильтрованном дизельном топливе.

Работа насоса происходит следующим образом (рис. 2, 3):

При нажатии рычага подачи 4 на толкатель 1, плунжер 2 опускается и после перекрытия всасывающих отверстий, начинает вытеснять находящееся в насосе топливо через обратный клапан 12 и топливопровод в форсунку.

При обратном ходе плунжера обратный клапан закрывается пружиной 13 и в полости насоса образуется вакуум. Поэтому, как только плунжер откроет всасывающие отверстия, насос вновь заполняется топливом.

Насос приводится в действие штырем цилиндра, который при рабочем ходе ударяется по скосу рычага подачи , поворачивая его, нажимает на толкатель.

Рычаг подачи свободно посажен на эксцентриковом валике 6, который может быть повернут при помощи рычага управления 5.

При этом скос рычага отдаляется или приближается к линии действия штыря, изменяется наклон рычага и соответственно изменяется ход плунжера и количество подаваемого топлива.

Эксцентриковый валик поворачивают вручную при помощи веревок, привязанных к концам рычага управления 5 (рис. 2).

Запрокидывание рычага подачи 4 предотвращается выступом, имеющимся в нижней его части и упирающимся в желобок.

Масляный насос (рис. 4) плунжерного типа. Он приводится в действие через рычаг 1 ударной частью молота и работает аналогично топливному насосу.

Масло, вытесняемое плунжером, по маслопроводу 2 попадает на внутренний диаметр поршневого кольца 3 и, растекаясь по его торцевой плоскости, смазывает рабочую поверхность цилиндра.

Работа дизель – молота протекает в следующей последовательности:

Первоначальный подъем цилиндра при запуске молота производится подъемным устройством – кошкой. Захват кошкой и освобождение цилиндра производится вручную с помощью веревок, закрепленных на концах рычага сброса 7 (рис 1). Освобожденный цилиндр падает вниз.

При надвигании цилиндра на поршень воздух, заключенный в цилиндре, сжимается и температура его сильно повышается. Одновременно штырь цилиндра приводит в действие топливный насос, подающий топливо в цилиндр, где и происходит его вспышка.

В результате взрыва цилиндр отбрасывается вверх, в момент разъединения цилиндра и поршня отработанные газы свободно выходят в атмосферу, и давление в цилиндре падает до атмосферного.

Достигнув крайнего верхнего положения, цилиндр полностью теряет скорость и начинает двигаться в обратном направлении.

Заключенный в цилиндре свежий воздух вновь сжимается и происходит очередной цикл. Далее молот работает автоматически до тех пор, пока не будет выключен насос.

При работе на слабых грунтах, особенно в начале забивки, когда свая быстро погружается, дизель – молот обычно не заводится. В таком случае необходимо произвести несколько сбрасываний ударной части, пока молот не заведется.

Высота подбрасывания цилиндра зависит от осадки сваи и достигает наибольшего значения при наименьшей осадки. При достижения осадки сваи, равной 1,0 – 1,5 см от 10 ударов следует прекратить забивку, так как работа дизель – молота на малых или нулевых осадках значительно сокращает срок службы дизель – молота.

Остановка работающего молота производится поворотом эксцентрикового валика при помощи веревок, привязанных к концам рычага управления 5 (рис. 3).

Дизельный молот поставляется со стандартным комплектом запасных частей и инструмента, необходимым для технического обслуживания молота.

Молот поставляется законсервированным, уложенным на транспортную раму. От самопроизвольного перемещения цилиндр с кошкой стопорятся двумя хомутами, которые должны быть сняты перед началом эксплуатации молота.

Рис. 2. Механизм подачи топлива.

Рис. 3. Механизм регулировки подачи топлива.

Ссылка на основную публикацию