 |
Копры и копровое оборудование
|
|
|
|
Для погружения готовых свай и шпунта применяют сваепогружающее оборудование, включающее копры и копровые установки со свайными погружателями ударного, вибрационного, виброударного, вдавливающего и вибровдавливающего действия и для завинчивания свай. Некоторые виды оборудования используют также для извлечения из грунта ранее погруженных элементов (свае- и шпунтовыдергиватели).
Технологический цикл погружения свай включает следующие операции:
– захват и установку свай над точкой погружения;
– погружение сваи сваепогружателем в грунт до проектной отметки (или до отказа);
– перемещение сваебойной установки к месту погружения очередной сваи.
Оборудованием для захвата, перемещения, установки, поддержания и направления свай при погружении, а также для крепления погружателя являются копры и копровые установки, классификация которых приведена в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
Типы копров и копровых установок
| Копры и копровое оборудование | Копры | Копры навесные (КН) | На тракторах |
| На экскаваторах | |||
| На автомобилях | |||
| Копры рельсовые (КР) | На поворотных тележках | ||
| На неповоротных тележках | |||
| На траверсных тележках | |||
| Копры мостовые (КМ) | На рельсовом ходу | ||
| На гусеничном ходу | |||
| Копровые установки | Копровые стрелы навесного и подвесного типа (КО) | На тракторах | |
| На экскаваторах | |||
| На гусеничных кранах | |||
| На пневмоколесных кранах | |||
| На автомобильных кранах |
Главным параметром копров и копровых установок, входящим в их индекс, является максимальная длина погружаемых свай (до 8, 12, 16 и 25 м). Так, например, индекс КН-12 расшифровывается как копер навесной для свай длиной не более 12 м. Основными параметрами копров и копровых установок являются: грузоподъемность, высота мачты, вылет мачты и ее изменение, наклон мачты (продольный, поперечный и установочный), ширина колеи ходового устройства и общая масса копра (установки).
|
|
|
На рис. 3.1 показан широко применяемый копер на базе канатного экскаватора. Копровую стрелу 2 соединяют с головой экскаваторной стрелы 3 универсальным шарниром (сферической опорой) 1, позволяющим стреле наклоняться в любом направлении (до 20…35° продольно и до 1,5…5° в поперечном направлении) и поворачиваться относительно вертикальной оси. В нижней части копровую стрелу соединяют с поворотной платформой экскаватора двумя гидроцилиндрами 4. В верхней части мачты смонтированы наголовник и грузовые блоки для установки сваи и молота, а также их подъема и опускания.
Рис. 3.1. Навесной копер на базе экскаватора
1 – сферическая опора; 2 – копровая стрела;
3 – стрела экскаватора; 4 – гидроцилиндры
Копры на экскаваторной базе применяют для погружения свай длиной до 16 м.
Свайные погружатели
Для погружения свай применяют молоты или специальные механизмы для вибропогружения, вдавливания и завинчивания.
Сваепогружающее оборудование различают:
– по методу погружения: ударного, вибрационного, виброударного, смешанного действия;
– по роду привода: механические (применяются редко и серийно не выпускаются), дизельные, гидравлические, вибрационные молоты и вибропогружатели;
– по погружающей способности: масса ударной части, вынуждающая сила, мощность двигателя и др.;
– по конструктивным особенностям;
– по типу управления: с ручным, полуавтоматическим, автоматическим управлением.
Классификация свайных погружателей приведена в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Классификация свайных погружателей
| Свайные погружатели | Машины ударного действия | Механические (подвесные) молоты | с разъединяющим устройством |
| без разъединяющего устройства | |||
| Паровоздушные молоты | простого действия | ||
| двойного действия | |||
| Дизельные молоты | трубчатые | ||
| штанговые | |||
| Гидравлические молоты | трубчатые | ||
| штанговые | |||
| Машины Вибрацион- ного действия | Вибромолоты | ||
| Вибропогружатели | высокочастотные | ||
| низкочастотные |
|
|
|
Механический молот – это чугунная или стальная болванка массой до 3 т, двигающаяся по направляющим в стреле копра. Принцип действия молота заключается в попеременном подъеме его с помощью лебедки на некоторую высоту (1,5…3 м) и свободном падении на голову сваи. Из-за низкой производительности их применяют в редких случаях – при отсутствии других видов молотов или малых объемах работ.
Паровоздушные молоты представляют собой пару «цилиндр–поршень». Они бывают простого и двойного действия. В первом случае энергию привода (пар или сжатый воздух) используют только для подъема ударной части. В молотах двойного действия энергия привода идет также на движение ударной части вниз, увеличивая ее скорость и, следовательно, силу удара.
Дизель-молоты получили наибольшее распространение в строительстве. Они бывают штанговые и трубчатые. Ударная часть штанговых молотов представляет собой подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень, опирающийся на наголовник сваи, в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива. Образующаяся при этом энергия отбрасывает ударную часть вверх, откуда она снова падает, повторяя процесс.
У трубчатых дизель-молотов в отличие от штанговых молотов ударной частью является подвижный поршень с головкой, перемещающийся в направляющем цилиндре. Цилиндр крепится к наголовнику сваи через шабот. Шабот – металлическая пробка, закрывающая отверстие цилиндра со стороны сваи и способная перемещаться относительно цилиндра в осевом направлении при ударах поршня. Трубчатые молоты по сравнению со штанговыми, при одинаковой массе ударной части обладают значительно бóльшей (в 2–3 раза) энергией удара, так как работают при меньшей (в 2 раза) степени сжатия и бóльшей (на 30…40%) высоте подъема ударной части.
|
|
|
Вибропогружатели и вибромолоты представляют собой возбудители колебаний с неуравновешенными грузами (дебалансами), устанавливаемые на свае. Колебания, возбуждаемые вибромеханизмом, от сваи передаются грунту, разрушая связь между частицами грунта и поверхностью сваи. В результате свая погружается в грунт под действием собственной массы и массы вибропогружателя.
Вибропогружатели подразделяются на низкочастотные (300…600 мин.-1) и высокочастотные (600…1500 мин.-1). В пределах своего назначения – погружение свай в песчаные и супесчаные водонасыщенные грунты – вибропогружатели в 2,5…3 раза производительнее дизель-молотов. Основными их недостатками являются относительно небольшой срок службы из-за вредного влияния вибрации и непригодность работы в связных грунтах.
Последнего недостатка лишен вибромолот, в котором для погружения свай кроме вибрации используется энергия удара, развиваемая самим вибратором. В строительстве используются в основном пружинные вибромолоты.
Гидромолоты являются разновидностью ударных машин простого или двойного действия, у которых в качестве рабочего тела используется жидкость, подаваемая под давлением от гидронасоса. По принципу действия гидромолоты аналогичны паровоздушным, но отличаются от них компактностью и автономностью источника энергии. Вместо парового котла или компрессора, необходимых для паровоздушных молотов, гидромолоты могут работать от гидросистемы базовой машины или приводной станции, подключаемой к электросети.
В настоящее время гидромолотами оборудуются одноковшовые экскаваторы в основном для рыхления мерзлого грунта, но их также можно использовать и для погружения свай.
|
|
|
