Копры для забивки свай – Копры для забивки свай

Установка копровая для забивки свай: характеристика

Постройка многих современных сооружений требует обязательного наличия свай в грунте. С этой целью используется установка копровая, о которой и поговорим подробнее в данной статье. Изучим ее параметры и возможности.

Определение

Установка копровая – это специальная строительная машина, созданная для забивания большого количества свай в грунтовое покрытие. Железобетонные сваи могут быть как круглого, так и квадратного сечения. При этом выпускаются они цельными или составным. Забивка свай может также происходить не только на строительных площадках, но и с целью укрепления откосов, траншей, котлованов, укрепления береговой линии.

Основные принципы функционирования

Установка копровая, вне зависимости от того, какой тип молота она использует, работает по следующей схеме. Машина становится на точку работы и благодаря своей лебедке подвигает к себе со склада уже готовую к монтажу сваю, а затем выводит ее на уровень наголовника молота. Затем опора фиксируется в вертикальном положении на точке, и машина совершает несколько ударов. После этого выполняется контроль вертикальности сваи (при необходимости этот параметр корректируется). Далее свая забивает в грунт до запланированной глубины или же до заранее предусмотренного отказа, то есть до минимально возможного уровня погружения после ударов на последнем метре внедрения опоры в грунт.

Разновидности погружателей свай

Забивка свай – это процесс очень ответственный и достаточно трудоемкий, требующий внимания, терпения и определенных знаний и навыков. И осуществляется он особым органом копра, который может быть или молотом, или же вибровозбудителем.

Молот в свою очередь бывает следующих типов:

• Механическим.
• Паровоздушным.
• Гидравлическим.
• Вибрационным.
• Пневматическим.
• Дизельным.

На последнем варианте остановимся детальнее, так как в строительстве он получил самое большое распространение. Дизельный молот – это самый простой и надежный орган для забивания свай. Он работает по такому принципу: когда свая располагается под оголовком молота, его активируют и приводят в действие, то есть ударную часть приподнимают специальной кошкой и сбрасывают вниз. В момент падения ударной части в камере сгорания происходит возгорание дизельного топлива, взрыв и взлет бойка на некоторую высоту. Его падение и вызывает удар по шаботу. Весь этот процесс повторяется циклически до тех пор, пока машинист копра своей командой не прекратит подачу дизельного топлива.

Дизель-молоты трубчатого типа используют с целью внедрить железобетонные сваи во все грунты, кроме скал. Такие молоты способны безаварийно функционировать в достаточно широком температурном диапазоне: от — 40 до +40 градусов Цельсия, что позволяет их эксплуатировать даже в холодных регионах. Однако важно понимать, что, как и любые другие дизельные агрегаты, описанные молоты требует обязательного прогрева перед эксплуатацией.

Гидравлический молот

Гидромолот по некоторым техническим параметрам значительно превосходит своего дизельного собрата. Но при этом гидравлический аналог стоит гораздо дороже.

Молот гидравлического типа опережает дизельный вариант по следующим характеристикам:

• Ниже уровень шума.
• Ниже уровень вибрации почвы.
• Выше моторесурс.

Кроме того, гидромашиной можно забивать сваи очень близко от расположенных рядом зданий. Лёгкость регулировки мощности позволяет гидравлическому аппарату с высочайшей точностью дозировать силу наносимого удара, которая довольно часто зависит от условий грунта конкретной местности.

Эксплуатационными издержками, по словам специалистов, можно считать сложное техническое обслуживание и более высокие квалификационные требования, которыми обязан обладать машинист копра.

Взяв за основу установку «Юнттан ПМ-25», изучим ее технические характеристики:

• Длина сваи не должна превышать 16 метров.
• Направляющая мачта имеет длину 19,7 метра.
• Вес ударной части – 5 тонн.
• Общий вес – 11,7 тонны.
• Ход ударной части – 1 метр 20 сантиметров.
• За одну минуту количество ударов составляет от 40 до 100.

Чем перемещается копер?

Доставка и установка копра на месте его работы осуществляется с помощью ходового устройства, которое может представлять собой:

На каждом из указанных базовых элементов обязательно монтируется двигатель, трансмиссия, аппаратура для контроля и управления оборудованием всего копра.

Типы рабочей платформы

Установка копровая может быть как поворотной, так и фиксированной. Модели последнего типа имеют возможность вбивать сваи только на месте своего расположения, а поворотный вариант позволяет забивать в грунт сваи по периметру дислокации машины. У колесных копров угол вращения ограничивается 260 градусами, а гусеничные агрегаты и вовсе способны вращаться на все 360 градусов.

Также в зависимости от функциональных возможностей копры разделяют на простые, полууниверсальные и универсальные.

Универсальные модели наделены возможностью регулировать вылет и наклон мачты, полууниверсальные машины могут лишь изменять наклон, а простые имеют фиксированную мачту и потому выполняют лишь строго вертикальную забивку свай.

Технические показатели копров

Если не вдаваться в тонкости отдельных моделей копров, то в целом их параметры будут иметь такй вид:

• Забиваемые сваи могут иметь длину от 8 до 20 метров.
• Грузоподъемность колеблется в диапазоне от 2 до 21 тонны.
• Мачты имеют вылет 1-8 метров.
• Электрические двигатели обладают мощностью 7-96 кВт.
• Высота копра составляет 10-28 метров.
• Наклон мачты может быть равен 1:3 – 1:10 тангенса угла.

Самоходные копровые установки имеют возможность вбивать сваи самых разных типов, среди которых:

• Полые круглые.
• Сваи-оболочки.
• Элементы прямоугольного сечения.
• Конструкции квадратной формы.

Выбор железобетонного изделия, впоследствии забитого в землю и соединяемого с копровой установкой, зависит от того, какой именно сваебойный механизм наголовника будет использоваться. К слову, сваебой – сменная деталь, которая соединяет сваю непосредственно с навесным оснащением для забивки.

Маятниковая машина

В свою очередь копер маятниковый используется для забивания в грунт наклонных свай. Это особенно актуально во время проведения работ по портовому строительству. Такие машины полностью механизированы и позволяют вбивать сваи из дерева и железобетона как вертикально, так и под определенным углом. При этом длина изделия может быть равна 35 метрам, а вес достигать порядка 30 тонн.

Копер маятниковый во время своей работы способен установить свою стрелу под требуемым углом и очень часто имеет телескопические направляющие, что позволяет перемещать стрелу и разворачивать ферму в горизонтальном направлении на все 360 градусов.

При этом важно понимать, что монтажу копра следует уделять самое пристально внимание. Укладка путей и подмостей должна быть выполнена с особой тщательностью и максимально возможной высокой точностью. Особо проверяют противовесы, количество которых должно обеспечивать устойчивость всей машины. При транспортировке молот всегда необходимо опустить в нижнюю крайнюю точку и надежно закрепить с целью исключения вероятности возникновения опасной аварийной ситуации или получения травмы обслуживающим персоналом. Также не надо применять тяжелое сваебойное оборудование для забивания легковесных свай.

fb.ru

Копры для свай

Категория:

   Свайные работы

Публикация:

   Копры для свай

Читать далее:

Копры для свай

Копер — это конструкция, предназначенная для выполнения операций, связанных с ориентированием, наведением, установкой и погружением сваи с помощью рабочего органа.

Копры подразделяются на:
а) башенные, обеспечивающие погружение свай в различных условиях;
б) краны-копры (навесные), представляющие собой грузоподъемные стреловые краны с оборудованием для погружения свай;
в) плавучие копры, предназначенные для погружения свай на местности, покрытой водой.

Главным параметром копров является их полная высота — расстояние от плоскости качения катков до оси верхнего блока.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Несамоходный башенный копер представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из рамы копра, башни, двухбарабанной лебедки, полиспаста и приспособлений для монтажа копра.

Полноповоротные копры. Копер типа ПМК-3-12 является полноповоротным металлическим, предназначенным для забивки железобетонных свай длиной 12 м, сечением 350X350 мм при помощи паровоздушного молота с весом падающих частей 4250 кг или для забивки шпунта длиной 20 м при помощи вибропогружателя типа ВПП-2А. Копер изготавливается на базе тележки башенного крана МСК-3-5-20. Работа копра осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 и 380 в; управление основными органами электрическое.

Копер ПМК-3-12 обладает рядом преимуществ по сравнению с другими копрами на рельсовом ходу. Он является самомонтирующимся, простым в управлении и удобным в транспортировании. Благодаря полнопово-ротности можно забивать несколько рядов свай без перекладки копровых путей; копер можно переводить на другие пути, уложенные под углом к основному, для чего необходимо опорную раму с тележкой и башней вывесить на четырех домкратах, тележку повернуть на нужный угол и опустить на уложенные пути.

Копер ПМК-3-12 (рис. 1) состоит из следующих основных частей: башни с направляющими, тележки, кабины, противовеса, системы верхних блоков, раскоса, монтажной стрелы и подстрелка и копровой лебедки.

Рис. 1. Схема полноповоротного копра ПМК-3-12

Металлическая башня состоит из трех секций: нижней длиной 7932 мм, средней 5172 мм и верхней 4164 мм. При погружении металлического шпунта в башню вставляют четвертую секцию длиной 3852 мм. Секции башни изготовлены из швеллеров № 12 и 16 и уголков 63X3X5 мм.

На верхней части башни установлены блоки двух систем полиспастов; для молота и свай.

Поворотную раму (платформу) устанавливают на поворотный круг тележки и закрепляют болтами. На платформе размещены башня, лебедки, механизм поворота, кабина и пульт управления.

К нижней части тележки копра прикреплены четыре домкрата, служащие для вывешивания копра. На поворотной платформе установлен стопорный механизм 10, исключающий самопроизвольный поворот башни копра.

На копре установлены две лебедки грузоподъемностью по 3 Г (одна для молота, другая для сваи). Кроме этого, имеется третья, монтажная лебедка грузоподъемностью 5 Т.

Противовес изготовлен из трех железобетонных блоков: двух весом по 1,8 т и одного 0,7 т. Для подачи воздуха к молоту внутри башни проложена труба диаметром 1,5”. Копер оснащен тремя стальными канатами: свайным, копровым и монтажным.

Схемы запасовки канатов для подъема паровоздушного молота и сваи, подъема башни и подтягивания свай показаны на рис. 32.

На копре установлено пять электродвигателей общей мощностью 49,2 кет. Из них два по 16 кет на копровой и свайной лебедках, 10 кет на монтажной мощностью 5 кет для передвижения копра и 2,2 кет для поворота копра.

Копер поворотный КП-8 (рис. 3) изготавливается на базе поворотного круга с механизмом поворота монтажного крана МКА-10М.

Башня изготовлена из трубы с наружным диаметром 426 мм и толщиной стенки 6 мм.

Башня состоит из секций, скрепленных между собой болтами, имеет направляющие для паровоздушного молота и съемные направляющие для вибропогружателя ВП-1.

Рис. 2. Схемы запа-совки канатов для подъема паровоздушного молота и сваи подъема башни и подтягивания свай 1 — ролик; 2 — барабан свайной лебедки; 3 — свайный канат; 4- копровая обойма; 5 — свайная обойма; 6 — верхние копровые блоки; 7 — копровый канат; 8 — монтажный канат; 9 — барабан копровой лебедки; 10 — блоки монтажной стойки; 11 — барабан монтажной лебедки; 12 — канат для подтаскивания свай

Поворотный копер КП-20 служит (рис. 4) для забивки железобетонных свай весом до 8 т, сечением 400X400 мм, длиной до 20 м. В качестве сваебойного оборудования могут быть применены паровоздушные молоты одинарного действия, весом ударной части до возят тележку и нижние секции копра к месту назначения в прицепе к автомобилю. Две верхние секции перевозят на втором автомобиле с прицепом.

Копры для дизель-молотов. Копер модели С-532 (рис. 35) является частью сваебойной установки, в состав которой входят дизель-молот С-330 и лебедка. Установка предназначена для забивки вертикальных и наклонных железобетонных свай и металлического шпунта.

Копер С-532 состоит из платформы, выдвижной рамы, стрелы, механизма выдвижения стрелы и монтажных стоек.

Платформа копра оборудована поворотными катками, устанавливаемыми на колее шириной 5,5 м поперек и на расстоянии 5 м вдоль нее.

Выдвижная рама может передвигаться по роликам на длину 1 м, что обеспечивает забивку свай с меньшим количеством перестановок путей.

Рис. 3. Общий вид копра модели С-532 1 — платформа; 2 — выдвижная рама; 3-механизм изменения наклона стрелы; 4 — нижняя секция стрелы; 5 -вставка; б — верхняя секция стрелы; 7 — подвеска сваи; 8 — подвеска молота; 9, 10 — монтажные стойки; //-лебедка; 12 — лебедка; 13 — площадка; 14 — канатные растяжки

Стрела копра длиной 22 м состоит из трех частей. В рабочее положение стрелу устанавливают с помощью двух монтажных стоек: одна на стреле копра, другая на выдвижной раме. Изменение наклона стрелы производят с помощью двух винтов (с правой и левой резьбами). Выдвигают стрелу с помощью винта, задний конец которого имеет сферическую опору. Включение механизма наклона и выдвижения стрелы производят с пульта управления. Копер комплектуют двухбарабанной лебедкой Т-136. Устойчивость копра обеспечивается установкой противовесов весом 10 т.

Стопор копра производят специальными рельсовыми зажимами. Для ограничения высоты подъема молота в верхней части стрелы имеется конечный выключатель.

Копры на траверсной тележке. Большие затраты труда и времени на монтаж, демонтаж, рихтовку рельсовых путей при использовании стандартных копров подсказали целесообразность использовать специальные траверсные тележки, перекрывающие всю ширину будущего здания и облегчающие передвижение копра в поперечном направлении.

Копровая установка на траверсной тележке (рис. 4) состоит из рамы, сваренной из тавровых балок и представляющей собой пространственную ферму, двух ходовых тележек, копровой станины, дизель-молота или паровоздушного молота.

Траверсная тележка передвигается по рельсам, уложенным вдоль здания по обеим сторонам котлована, а копер передвигается, в свою очередь, по рельсам, уложенным вдоль траверсной тележки. Механизмов для передвижения траверсной тележки и копровой станины нет. На станине установлена двухбарабанная лебедка копра. При транспортировании копра молот и копровую станину перевозят отдельно.

Рис. 4. Схема копра на траверсной тележке

Копры на траверсной тележке целесообразно использовать для забивки железобетонных свай при застройке жилых массивов под здания с техническим подпольем при ширине здания не более 12 м. Эти установки рекомендуется применять также при высоком уровне грунтовых вод. Для свайных фундаментов, имеющих большие пролеты, это оборудование малопригодно.

Самоходные навесные копровые установки. В последнее время для забивки свай используют стреловые краны. Простейший способ использования крана — подвеска молота или вибропогружателя к крюку крана. Такой способ пригоден для забивки шпунта.

При забивке обычных свай целесообразно применять специальные подвесные стрелы. Такие агрегаты обладают высокой маневреннот стью, легкостью управления, простотой и надежностью эксплуатации; время на вспомогательные операции значительно сокращается по сравнению со сваебойными установками на рельсовом ходу и соответственно повышается производительность.

Подвесные копровые стрелы изготавливают решетчатыми из профильного металла в виде вертикальной фермы или трубчатыми, сделанными из толстостенной стальной трубы.

Решетчатые подвесные копровые стрелы подвешиваются к кранам-экскаваторам Э-505, Э-652 (для забивки свай длиной до 10 м) и к кранам-экскаваторам Э-1004, Э-1252 (для забивки свай длиной 14 м). Эти стрелы отличаются друг от друга в основном по длине и профилю металла, из которого они изготовлены. Подвесная копровая стрела крана-экскаватора Э-1004 состоит из трех секций общей длиной 21 м (рис. 5).

Рис. 5. Схема подвесной копровой стрелы решетчатой конструкции к кранам-экскаваторам Э-1003 и Э-1004 1 — копровая стрела; 2 — стрела экскаватора; 3- молот; 4 — копровые блоки; 5 — канат для подъема и опускания молота; 6- канат для подтаскивания сваи; 7 — канат для удержания стрелы экскаватора в нужном положении; 8 — телескопическая распорка; 9 — наголовник; 10 — железобетонная свая; 11 — полиспаст

Для направления движения хвостовика молота служат продольные направляющие из швеллера № 16а, приваренные к ребрам жесткости фермы. Вертикальность и жесткость копровой стреле придают с помощью регулируемой распорки, соединяющей копровую стрелу с поворотной платформой экскаватора. Экскаватор-копер имеет три каната: стреловой, копровый и свайный. С помощью этих канатов удерживают стрелу экскаватора в нужном положении, поднимают и опускают молот, производят подтаскивание и установку сваи. В средней части копровой стрелы имеется опора, с помощью которой последнюю крепят к головке стрелы крана-экскаватора. Конструкция опоры бывает жесткой и шарнирной. В первом случае один конец захвата приварен к копровой стреле, а второй закреплен на оси головных блоков стрелы экскаватора.

Шарнирное крепление обеспечивает свободный поворот копровой стрелы во всех направлениях, облегчает ее монтаж, уменьшает деформацию во время работы. Недостатками шарнирного крепления являются: невозможность забивки свай большой длины и, кроме того, более сложная конструкция крепления.

Трубчатые подвесные копровые стрелы монтируют на экскаваторах Э-652, Э-1001Ц Э-1004 и Э-1252. Трубчатая стрела состоит из двух или трех частей стальной трубы, где нижний разъем необходим для удобства монтажа. С одной стороны трубы по всей ее высоте приварены отрезки угловой стали, а к ним приварена стальная пластина.

При другом конструктивном варианте к угловой стали приваривают горизонтально отрезки из швеллера, а к ним вдоль всей трубы- направляющие из швеллера № 18 (навесной копер к экскаваторам Э-1004 и Э-1252).

Все описанные конструкции навесных копровых направляющих просты и могут быть изготовлены в ремонтных мастерских управления или участка.

Подвесные копровые стрелы из швеллеров. Стрела, изображенная на рис. 38, состоит из двух швеллеров, которые являются ее несущими элементами, а также направляющими для механических дизель-молотов и вибропогружателей.

Для предохранения стрелы при подъеме сваи к швеллерам со стороны рабочего органа приварена листовая сталь толщиной 4-6 мм. Жесткость стреле придают стальные полосы, приваренные через каждые 0,5 м со стороны, противоположной молоту. Между швеллерами приваривают раскосы из угловой стали.

К наклонной стреле экскаватора такие стре лы крепят подобно трубчатым. Стрелы имеют такое же количество тросов и верхних копровых блоков, как и стрелы трубчатой и решетчатой конструкций.

Конструкция сменного копрового оборудования ВНИИСтройдормаша к экскаватору Э-652. Сменное копровое оборудование конструкции ВНИИСтройдормаша к экскаватору Э-652 изготавливает Ковровский экскаваторный завод. С помощью этого оборудования можно забивать железобетонные сваи длиной до 9 м и весом до 2,5 г. паровоздушными молотами простого действия с весом ударной части до 3 т и дизель-молотами С-222 и С-268.

Рис. 6. Копровая стрела из швеллера (сечение) 1 — швеллер; 2 — стальные листы; 3 — раскосы из угловой стали

Копровое оборудование состоит из решетчатой копровой стрелы длиной 14 м и наклонной стрелы экскаватора.

Стрелы соединены шаровым шарниром, позволяющим производить вращение копровой стрелы в любой плоскости.

Направляющую копровую стрелу устанавливает машинист экскаватора в вертикальное положение с помощью гидросистемы. В нижней части копровой стрелы установлены три гидроцилиндра для перемещения ее в вертикальной плоскости и вокруг оси.

Подвесная копровая стрела к гусеничному крану МКГ-20. Копровая стрела к крану МКХ-20 предназначена для забивки свай длиной до 16 м и весом до 5 т. Забивку свай производят паровоздушным молотом с весом ударной части 6 т.

Стрела сварной решетчатой конструкции из профильного металла состоит из двух секций длиной до 11,6 м каждая. Направляющие изготовлены из швеллера № 20.

Копровую стрелу устанавливают в вертикальное положение с помощью винтовой распорки. Ход винта распорки составляет 600 мм. Сверху стрелы установлен оголовник с четырьмя блоками.

Самоходные агрегаты для забивки свай.

Самоходная копровая установка С-870 (рис. 7) представляет собой навесное оборудование, смонтированное на тракторе Т-100, и предназначена для погружения в грунт свай и шпунта. Установка комплектуется дизель-молотом С-706 и отличается маневренностью и автономностью.

Необходимый наклон стрелы при работе, а также все операции, связанные с переводом копровой установки из транспортного положения в рабочее и обратно, выполняют при помощи гидроцилиндров. Подъем сваи и молота осуществляется при помощи системы полиспастов и гидроцилиндров.

Рис. 7. Копровая самоходная установка С-870

Навесное копровое оборудование при необходимости легко демонтируется. Стрелу при транспортировании складывают.

Управление копром производят с пульта управления, расположенного сбоку трактора на специальном мостике.

Аналогичную конструкцию копра имеет самоходный агрегат С-533А.

В копровой установке С-714 в качестве базы используют трубоукладчик ТО-1224 или TJ1-4. Копровая стрела в этом агрегате установлена вместо грузоподъемной стрелы трубоукладчика.

Копровая установка С-714 снабжена устройством для выдвижения вперед направляющей копровой стрелы, что позволяет погружать два ряда свай за один проход агрегата.

Подобное навесное оборудование выпускают для установки на автомобилях.

Институтом Башниистрой разработан проект сваебойного агрегата С-878 с боковой навеской копра на базе трактора Т-100М. В основу этого агрегата взята конструкция агрегата С-714.

Отличительной особенностью агрегата С-878 является механизм подъема сваи и ди-зель-молота, выполненный в виде двух восьмикратных полиспастов.

В сваебойном агрегате С-878 применен дизель-молот С-268 с дистанционным гидравлическим управлением исполнительных органов и устройством для продувки камеры сгорания дизель-молота..

По проекту Башниистроя Калининским РМЗ изготовлен сваебойный агрегат СА-12 на базе болотного трактора Т-100, которым забивают вертикальные сваи длиной до 12 м, наклоненные под углом 20°. Кроме того, можно производить подтаскивание свай, подъем и установку их под молот, а также погружение свай с корректировкой на вертикальность. Агрегат снабжен дизель-молотом С-330 с дистанционным гидравлическим управлением и продувкой цилиндра струей отработанных газов от двигателя трактора.

Копровое оборудование имеет боковую навеску на тракторе, что улучшает условия эксплуатации. С правой стороны трактора крепят гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота и сваи. С левой стороны на подвижной раме шарнирно подвешена стрела, служащая направляющей для дизель-молота.

Рекламные предложения:

Читать далее: Оборудование для вдавливания свай

Категория: — Свайные работы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Копер для забивки свай: аренда и использование

Сваебойная спецтехника гусеничного типа

Копры для забивки свай – профессиональная тяжелая техника, предназначенная для погружения железобетонных опор и шпунта в грунт, а также выполнения ряда других работ: лидерного бурения скважин, демонтажа свай, находящихся в грунте и динамического испытания свайных элементов. В зависимости от разновидности копровых механизмов они могут применяться для транспортировки свайных элементов по территории строительного участка.

Основное определение

Основные элементы копрового оборудование — приспособление для забивки свай в грунт, приводная установка и дополнительное оборудование. На отечественном рынке можно найти копры российского и зарубежного производства. В любом случае техника данного типа является достаточно дорогостоящей, потому многие компании предлагают аренду копрового оборудования для частного, промышленного и других видов строительства.

Для приобретения или аренды копров следует учитывать специфику проводимых работ и бюджет, выделенных на забивку свай, в зависимости от этих факторов и будет выбираться вид техники.

Классификация копров

Все машины для забивки свай являются достаточно маневренными, что обеспечивает манипуляции со сваями: повороты, наклоны, перемещение на небольшие расстояния. Основное назначение оборудование – управление сваебойными молотами. По типу приводной установки спецтехника разделяется на следующие виды:

• колесная;
• рельсовая;
• гусеничная.

Колесные копры для свай являются наиболее экономичными и универсальными. Основное преимущество – способность перемещаться на значительные расстояния на собственном ходу. Основные виды данной техники выполнены на базе КрАЗ, Амур, КамАЗ, ЗИЛ, Урал.

Копры на базе КамАЗ

К примеру, савебоойн6ые машины на базе КРАЗ могут перемещаться по дорогам общего назначения. Необходимость в демонтаже подвесного оборудования при этом отсутствует.

Гусеничная техника является менее мобильной ее преимущество – возможность установки и перемещения более тяжеловесного оборудования. Ее транспортировка требует привлечения вспомогательных транспортных средств: тягачей и траловых прицепов. Такие копры отличаются более значительными габаритами и возможностью установки навесной техники с повышенными мощностями. Соответственно, их производительность по сравнению, с колесными вариантами увеличивается в разы.

Гидравлический копровый молот

Гусеничные копры применяются в строительстве крупных промышленных объектах. Они обладают максимальной грузоподъемностью, изначально являются полностью универсальными, реже — полууниверсальными. Такие копры используются для вертикальной и наклонной забивки свайных элементов длиной более 12 и 16 м.

Использование рельсовых копров значительно снижает давление на землю, по этой причине они эксплуатируются на грунтах с повышенной влажностью или наличием значительных подвальных площадей.

Виды молотов

В зависимости от типа платформы сваебойного оборудования, на него можно устанавливать те или иные виды молотов. Наиболее тяжелые из них применяются на рельсовых копрах. Менее тяжеловесное оборудование может эксплуатироваться с применением колесной и гусеничной техники. Для вколачивания в землю конструктивных элементов применяются следующие виды молотов:

1. Подвесные. Не сегодняшний день эксплуатируются крайне редко, так как относится к морально устаревшему оборудованию. Основные элементы молота – металлическая болванка, петля в верхней ее части и подъемная болванка. Болванка крепится на направляющих рамах, поднимается с помощью лебедки, натяжение ослабляется и молот падает. Данный вид оборудования отличается небольшой производительности по сравнению с более новой техникой.
2. Паровоздушные молоты являются механизированными конструкциями, работающими за счет энергии сжатого воздуха. Паровоздушные молоты разделяются на следующие виды: простые и двойного действия. В первом случае энергия сжатого применяется для поднятия бойка, после чего он под собственным весом падает на сваю. Во втором случае ударная часть не только поднимается, но и опускается при воздействии сжатого воздуха, что обеспечивает более эффективную забивку конструктивных элементов в грунт.
3. Дизельные молоты – наиболее распространенные и применяются в самых разных видах строительства. Есть два типа таких молотов: штанговые и трубчатые. Первые имеют более низкую производительность из-за отсутствия системы охлаждения. Как результат – необходимость перерывов в рабочем процессе для предотвращения перегревов и выхода из строя рабочих механизмов. Трубчатые молоты работают внутри цилиндра, данная конструкция оснащена охлаждающей системой.
4. Быстродействующие молоты. Они могут применяться в качестве подвесного оборудования на копрах или подвешиваться на подъемном кране к стреле с помощью тросов.
5. Электрические вибрационные молоты используются на водонасыщенных и песчаных грунтах. Работают за счет низкочастотных и высокочастотных колебаний.
6. Виброударные молоты. Основная особенность – совмещение ударной силы и вибрационного воздействия. Их использование оправдывается на грунтах с высокой плотностью.

Виброударные молоты отличаются небольшим весом в комплексе с высокой производительностью по сравнению с другими видами забивного оборудования. Общим недостатком паровоздушным сваебойных механизмов является низкая производительность по сравнению с дизельными и гидравлическими вариантами.

Обычные, универсальные, полууниверсальные копры

Пример универсального копрового оборудования

Прежде чем арендовать сваебойную спецтехнику, следует учесть ее возможности и специфику забивки фундамента. Например, погружение конструктивных элементов будет осуществляться вертикально или под наклоном. Также следуют учитывать размеры свайного поля, на больших площадях применение обычных копров часто не является оправданным.

По функциональным возможностям копры классифицируются на такие виды:

• обычные;
• полууниверсальные;
• универсальные.

Обычные копры имеют фиксированные мачты, по этой причине они не могут осуществлять работу по наклонной забивке свай. Такие копры, как правило, не оснащены самоходной установкой и перемещаются по строительному участку на рельсовом ходу.

Полууниверсальное оборудование является более эффективным при погружении свайных элементов на больших площадях. Они имеют вышку, перемещающуюся в горизонтальной плоскости вышку. Может осуществляться забивка свай под наклоном.

Перемещение и забивка свай при помощи копров

Универсальные копры для свай также осуществляют погружение конструктивных элементов под наклоном, они имеют подвижную вышку и регулировку вылета мачты, что позволяет перемещать сваи на некоторые расстояния и погружать в грунт изделия различной длины.

Различается еще один вид сваебойной спецтехники – бурильно-свайные копры. Данное строительное оборудование имеет буровую колонну, назначение которой – лидерное бурение скважин с последующим погружением свайных элементов. Этот вид работ применяется на трудных грунтах и для облегчения погружения свай.

Возможности копров

Основное назначение копровых машин – выполнение всех работ по установке свай на месте строительства. К ним относится:

• размещение свай в расходных складах;
• их перемещение от складов с применением лебедочного оборудования к месту забивки свайного фундамента;
• поднятие конструктивного элемента непосредственно над местом забивки;
• погружение элемента в грунт.

Затем машина переезжает на место следующей забивки столба.

Кроме того, копровое оборудование осуществляет демонтаж уже находящихся в грунте свай или временных шпунтов. Установки применяются не только для вертикальной, но и для наклонной забивки свайных столбов под максимально возможным углом.

Забивка свай квадратного сечения

Какие сваи можно забивать при помощи копрового оборудования

Копры предназначены для забивки железобетонных свайных элементов следующих видов сечения:

• квадратные;
• прямоугольные;
• круглые;
• сваи-оболочки.

Выбор формы изделия зависит от формы наголовника, применяемого на копре. Это – сменная деталь, имеющая непосредственный контакт со сваей.

В данном видео показан процесс забивки 12 м сваи при помощи гидравлического молота:

Копровое оборудование применяется для всех видов работ, связанных с погружением конструктивных элементов свайного фундамента в грунт. В зависимости от специфики проведения строительства используются различные виды копров и сваебойных молотов. На сегодняшний день копры можно брать в компаниях, предоставляющих прокат специализированной строительной техники.

kakfundament.ru

Глава 8. Машины и оборудование для погружения

СВАЙ

8.1. Способы устройства свайных фундаментов

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набив­ные сваи. Два первых типа свай изготовляют на заводах, а третий устраивают на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского из­готовления. В настоящее время на стройках России массовое применение (более 90% от общего объема свай) получили забивные сваи квадратного сечения от 0,2×0,2 м до 0,4×0,4 м длиной до 20 м. Используются также винтовые металлические сваи, в частности, для заанкеривания трубопроводов, укладываемых в болотистый грунт; в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статичес­кие нагрузки и т. п. За рубежом свайные фундаменты изготовляют преимущественно буронабивным способом, который и в нашей стране начинает находить все более широкое применение.

Забивные сваи погружают в грунт ударной нагрузкой посредством свайных молотов, вибрированием с помощью ви­бропогружателей и сочетанием этих способов — вибромолотами. Реже в наиболее подат­ливые глинистые и супесчаные грунты текучей и текучепластической консистенции за­бивные сваи погружают вдавливанием с пригрузкой вдавливающего оборудования тя­желыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные рамы, связанные с направляющей мачтой. По сравнению с ударным способом вибропогружением можно повысить производительность труда в 2,5 … 3 раза при одновременном снижении стоимости работ в 1,2 … 2 раза.

Для завинчивания свай применяют специальные устройства, называемые кабе­станами. При этом сваю дополнительно пригружают, особенно на начальном этапе, когда ее лопасти ще недостаточно защемлены грунтом. Винтовые сваи можно погружать в щебенисто-галечные, гравийно-песчаные, глинистые, а также в мерзлые (песча­ные и глинистые) грунты.

Набивные сваи изготовляют на месте путем заполнения предварительно пробу­ренной скважины бетонной смесью с уплотнением или без него. Скважины образуют бурением, пробивкой штампами, иногда с раскаткой или сочетанием этих способов. В плотных грунтах скважины разрабатывают без крепления их стенок, а в обрушающих-ся грунтах — с использованием обсадных труб, которые оставляют в скважине или извле­кают из нее по мере ее заполнения бетонной смесью. Уширения в скважинах под пяты свай образуют режущими уширителями рабочих органов бурильных машин или с помо­щью камуфлетного взрыва, не вызывающего деформаций грунта за пределами рабочей зоны. Для механизации работ по устройству набивных свай используют общестроительные машины и оборудование (бурильные, бетоносмесительные, машины для транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси и др.), а также специальные машины для наиболее эффективного выполнения этих работ.

8.2. Копры и копровое оборудование

Универсальным базовым оборудованием для перемещения свай с мест их рас­кладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, а также для крепления погружателя являются копры, обеспечивающие также передвижение свае­бойного оборудования вдоль фронта работ. Копрами, кроме того, погружают сваи-обо­лочки кольцевого сечения диаметром от 0,5 до 2,5 м длиной до 30 м, состоящие из зве­ньев длиной 3 … 8 м, а также металлический шпунт специального корытного или Z-образного профиля длиной до 25 м. Различают копры рельсовые (КР) и навесные (КН) на тракторах, одноковшовых экскаваторах и автомобилях. Применяют также навесное ко­провое оборудование (КО) на гусеничных тракторах, экскаваторах и кранах, реже — на автомобильных (пневмоколесных) кранах. Для забивки свай и шпунта в воде использу­ют плавучие копры. Навесные копры и копровое оборудование используют преимуще­ственно в жилищном и промышленном строительстве, а рельсовые копры — в гидротех­ническом и энергетическом строительстве. Главным параметром отечественных копров, входящим в их индекс, является максимальная длина погружаемых свай (до 8, до 12, до 16, до 20 и до 25 м). Так, например, индекс КН-12 расшифровывают как копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 — копер рельсовый для свай длиной до 16 м и т. д.

Навесные копрыявляются наиболее распространенным типом машин для про­изводства свайных работ. Они могут быть универсальными и полууниверсальными. В качестве базовых машин используют тракторы, одноковшовые экскаваторы и автомоби­ли. Каждую модель навесного копра комплектуют свайными молотами соответствую­щих типоразмеров.

Для начала работы на новой строительной площадке навесной копер подготавли­вают к функционированию в соответствии с инструкцией по эксплуатации, с использо­ванием автомобильного крана навешивают на стрелу в ее нижней части свайный молот и закрепляют на нем канат копрового агрегата.

Копры на тракторной базе применяют для работы со сваями длиной от 8 до 12 м при их линейном или кустовом расположении. Копровую стрелу 2 (рис. 8.1, а) обычно навешивают на базовый трактор 4 в его задней части. Ее наклон в про­дольной вертикальной плоскости на угол от 10 до 33° и в поперечной плоскости на угол до 7° обеспечива­ется гидравлическими цилиндрами 3. Для подвески сваепогружателя (свайного молота) 1 с наголовни­ком, подтаскивания и установки сваи в исходное для погружения по­ложение используют канатно-блочные системы с гидравлическим приводом. Управляют копровым оборудованием с рабочей площадки с правой стороны по ходу трактора. Для подготовки к перебазированию копра с него снимают свайный мо­лот, а верхнюю секцию стрелы, со­единенную с нижней секцией шарнирно, укладывают на подставку 5 (рис. 8.1, б). На небольшие расстояния копер перемещают собственным ходом, а при боль­ших расстояниях его перевозят на трайлере.

Копры на тракторной базе изготовляют также с боковой навеской копрового оборудования (рис. 8.2) — обычно с левой стороны по ходу трактора. С правой же стороны располагают гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота, сваи и противовеса. Управляют копровым оборудованием как из кабины машиниста, так и с выносного пульта.

Последовательность забивки свай определяют так, чтобы суммарное время переездов копра от сваи к свае было мини­мальным. Наибольший эффект по этому условию достигается при линейной забивке свай, когда машина движется по оси свайного ряда.

Для повышения продольной устойчивости копра при его передвижении свайный молот опускают на стреле в его нижнее положение, а стрелу (при ее заднем расположении) несколько наклоняют по ходу трактора вперед. В случае работы в котлова­не перед въездом и выездом из него копер переводят в транспортное положение (см. выше). Выезжают из котлована задним ходом.

Копры на базе канатных экскаваторов(рис. 8.3) применяют преимущественно для забивки свай длиной до 16 м в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок. Копровую стрелу 2 соединяют с головой экскаваторной стрелы 1 универсальным шарни­ром, 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 системе наведения используют гидравлический привод с раздельным уп­равлением каждым из двух нижних гидроцилиндров и гидроцилиндра 3 привода механизма поворота стре­лы относительно собственной продольной оси. В ра­бочем положении копровая стрела опирается на грунтовое основание через гидравлический домкрат или i выдвижную телескопическую пяту 5. Управляют ко­провым оборудованием из кабины машиниста.

За счет поворота платформы базового экскава­тора рассматриваемые копры имеют обширную рабо­чую зону, благодаря чему они могут погружать не­сколько свай с одной рабочей позиции. По сравнению с тракторными копрами, перемещающимися на но­вую позицию после погружения каждой сваи, экска­ваторные копры затрачивают меньше времени на вы­полнение операций рабочего цикла и поэтому обеспе­чивают более высокую производительность при про­чих равных условиях. Наиболее эффективно исполь­зование экскаваторных копров при кустовом располо­жении свай. Копры на экскаваторной базе при работе . в однородных грунтах средней плотности и проходи­мости могут погружать за смену до 25 — 30 свай дли­ной 8 м, до 15 — 20 свай длиной 12 м и до 8 — 12 свай длиной 16 м.

studfile.net

Копры и копровое оборудование

Универсальным базовым оборудованием для перемещения свай с мест их раскладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, а также для крепления погружателя являются копры, обеспечивающие также передвижение сваебойного оборудования вдоль фронта работ. Копрами, кроме того, погружают сваи-оболочки кольцевого сечения диаметром от 0,5 до 2,5м длиной до 30м, состоящие из звеньев длиной 3…8м, а также металлический шпунт специального корытного или Z‑образного профиля длиной до 25м. Различают копры рельсовые (КР) и навесные (КН) на тракторах, одноковшовых экскаваторах и автомобилях. Применяют также навесное копровое оборудование (КО) на гусеничных тракторах, экскаваторах и кранах, реже — на автомобильных (пневмоколесных) кранах. Для забивки свай и шпунта в воде используют плавучие копры. Навесные копры и копровое оборудование используют преимущественно в жилищном и промышленном строительстве, а рельсовые копры — в гидротехническом и энергетическом строительстве. Главным параметром отечественных копров, входящих в их индекс, является максимальная длина погружаемых свай (до 8, 12, 16, 20 и 25м). Так, например, индекс КН-12 расшифровывают как копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 — копер рельсовый для свай длиной до 16 м и т.д.

По степени подвижности рабочего оборудования различают копры универсальные, полууниверсальные и простые. Универсальные копры обеспечивают полный поворот платформы с установленным на ней оборудованием, изменение вылета и наклон копровой стрелы для погружения наклонных свай. Полууниверсальные копры обеспечивают либо только поворот платформы для погружения вертикальных свай, либо наклон стрелы при работе с наклонными сваями. Простые копры, к которым относится обычно копровое оборудование, не имеют механизмов для поворотных (в плане) движений и наклона стрелы.

Рабочий процесс копра состоит из его перемещения к месту установки сваи, ее строповки, подтягивания, установки на точку погружения по предварительно выполненной разметке, выверки правильности ее положения, закрепления на свае наголовника, предохраняющего ее от разрушения при ударном погружении, установку на сваю погружателя, расстроповку сваи, ее погружение с последующей выверкой направления, подъем погружателя и снятие с погруженной сваи наголовника.

Навесные копры являются наиболее распространенным типом машин для производства свайных работ. Они могут быть универсальными и полууниверсальными. В качестве базовых машин используют тракторы, одноковшовые экскаваторы и автомобили. Каждую модель навесного копра комплектуют свайными молотами соответствующих типоразмеров. Для начала работы на новой строительной площадке навесной копер подготавливают к функционированию в соответствии с инструкцией по эксплуатации, затем с помощью автомобильного крана навешивают на стрелу в ее нижней части свайный молот и закрепляют на нем канат копрового агрегата.

Копры на тракторной базе применяют для работы со сваями длиной от 8 до 12 м при их линейном или кустовом расположении. Копровую стрелу 2 обычно навешивают на базовый трактор 3 в его задней части (рис.155,а). Ее наклон в продольной вертикальной плоскости на угол от 10 до 33° и в поперечной

Рис.155. Копер на базе гусеничного трактора с задней навеской копрового оборудования: а ‑ рабочее положение; б — транспортное положение

Рис.156. Копер на базе гусеничного трактора с боковой навеской копрового оборудования

плоскости на угол до 7° обеспечивается гидравлическими цилиндрами. Для подвески сваепогружателя (свайного молота) 1 с наголовником, подтаскивания и установки сваи в исходное для погружения положение используют канатно-блочные системы с гидравлическим приводом. Управляют копровым оборудованием с рабочей площадки с правой стороны по ходу трактора. Для подготовки к перебазированию копра с него снимают свайный молот, а верхнюю секцию стрелы соединенную с нижней секцией шарнирно, укладывают на подставку (рис.155,б). На небольшие расстояния копер перемещают собственным ходом, а на дальние перевозят на трейлере.

Копры на тракторной базе изготавливают также с боковой навеской копрового оборудования (рис.156) — обычно с левой стороны по ходу трактора. С правой же стороны располагают гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота, сваи и противовеса. Управляют копровым оборудованием как из кабины машиниста, так и с выносного пульта. Последовательность забивки свай определяют так, чтобы

Рис.157. Копер на базе канатного экскаватора

суммарное время переездов копра от сваи к свае было минимальным Наибольший эффект по этому условию достигается при линейной забивке свай, когда машина движется по оси свайного ряда. Для повышения продольной устойчивости копра при его передвижении свайный молот опускают на стреле в его нижнее положение, а стрелу (при ее заднем расположении) несколько наклоняют по ходу трактора вперед. В случае работы в котловане перед въездом и выездом из него копер переводят в транспортное положение. Выезжают из котлована задним ходом.

Копры на базе канатных экскаваторов (рис.157) применяют преимущественно для забивки свай длиной до 16м в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок. Копровую стрелу 2 соединяют с головой экскаваторной стрелы 1 универсальным шарниром, 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 системе наведения используют гидравлический привод с раздельным управлением каждым из двух нижних гидроцилиндров и гидроцилиндра 3 привода механизма поворота стрелы относительно собственной продольной оси. В рабочем положении копровая стрела опирается на грунтовое основание через гидравлический домкрат или выдвижную телескопическую пяту 5. Управляют копровым оборудованием из кабины машиниста.

За счет поворота платформы базового экскаватора рассматриваемые копры имеют обширную рабочую зону, благодаря чему они могут погружать несколько свай с одной рабочей позиции. По сравнению с тракторными копрами, перемещающимися на новую позицию после погружения каждой сваи, экскаваторные копры затрачивают меньше времени на выполнение операций рабочего цикла и поэтому обеспечивают более высокую производительность при прочих равных условиях. Наиболее эффективно использование экскаваторных копров при кустовом расположении свай. Копры на экскаваторной базе при работе в однородных грунтах средней плотности и проходимости могут погружать за смену до 25…30 свай длиной 8м, до 15…20 свай длиной 12м и до 8…12 свай длиной 16м.

Копры на автомобильной базе применяют преимущественно на рассредоточенных свайных работах малых объемов в радиусе до 200км, в частности, в строительстве технологических трасс, в трубопроводном и сельскохозяйственном строительстве при длине свай до 8м. Автомобильными копрами погружают также пробные сваи при инженерно-геологических изысканиях, контрольных исследованиях, привязке и корректировке проектов свайных фундаментов. Конструктивно копровое оборудование сходно с таковым для навески на гусеничные тракторы.

В случае меж объектных переездов копровое оборудование укладывают в транспортное положение в течение 10…15 минут без разборки, снятия молота и применения грузоподъемных средств. Средняя эксплуатационная производительность автомобильных копров при работе со сваями длиной 6…8м в грунтах средней плотности и проходимости составляет 18…22 сваи в смену.

Рельсоколесный копер (рис.158) состоит из нижней рамы 1 с ходовыми тележками 2, поворотной платформы 6, опирающейся на нижнюю раму через опорно-поворотное устройство, с расположенными на ней силовой установкой (обычно электрической), механизмами (в том числе одной или двумя лебедками для подъема и установки в рабочее положение сваи и погружателя), органами управления, кабиной и противовесом, мачты З и механизмов 4 и 5 для изменения ориентации мачты относительно платформы.

Рис.158. Универсальный копер на рельсовом ходу

В зависимости от принятой технологии работ копер комплектуют свайным молотом, вибропогружателем или вибромолотом.

Если размеры и конфигурация свайного поля таковы, что с одной установки рельсового пути нельзя погрузить в грунт все сваи, то для работы используют несколько копров, работающих каждый на своем рельсовом пути, или перекладывают рельсовый путь после выполнения работ с прежней его установки.

После перемещения копра его надежно стопорят стояночными тормозами или другими устройствами. Для районов массового жилищного и промышленного строительства, а также при возведении зданий и сооружений на слабых и водонасыщенных грунтах или при наличии в строящемся здании значительного технического подполья наиболее рационально применять копры мостового типа — КМ (рис.159,а), называемые также мостовыми копровыми установками, состоящими из самоходного моста 4, передвигающегося по рельсам 5, уложенным вдоль свайного поля (обычно на бровках котлована), и тележки 3 с копровым оборудованием 2 или рельсового копра, перемещающихся по мосту поперек свайного поля. Все механизмы копровой установки приводятся в движение электродвигателями с гидравлическими автоматизированными (координатно-шаговыми) или неавтоматизированными системами наведения. В случае автоматического наведения сваи на точку погружения установки обеспечены программным или полуавтоматическим управлением с использованием следящих устройств, устанавливаемых на механизмах передвижения моста и копрового оборудования. Управляют координатно-шаговым устройством из кабины 1 с кнопочного пульта или системы кнопочного набора кодовых знаков телефонного типа. Известны также мостовые копровые установки на рельсовом или гусеничном ходу, не имеющие систем наведения свай. Перевозят мостовые копры седельным автомобилем-тягачом с использованием прицепа-роспуска (рис.159,б), который подводят под мост после его вывешивания.

Рис.159. Копер мостового типа (а) и его перевозка в транспортном положении (б)

Копровую стрелу переводят в транспортное положение с помощью гидравлического механизма складывания. Продолжительность операций по переводу мостового копра в транспортное положение и обратно составляет 3…4ч без применения дополнительных грузоподъемных средств.

Для работы со сваями длиной 3…12м отечественная промышленность выпускает также копровое оборудование, навешиваемое на базовые машины (тракторы, автомобильные краны, одноковшовые экскаваторы).

Копровое оборудование автономно по энергоснабжению, маневренно на строительной площадке, надежно в эксплуатации. Его недостатком являются повышенные затраты времени на маневровые движения для установки сваи в заданную точку свайного поля. Навесное копровое оборудование на базе автомобильных кранов применяют при малых рассредоточенных объемах свайных работ и необходимости быстрого перебазирования (пробные сваи при инженерно-геологических исследованиях, строительство линий электропередачи, трубопроводов большой протяженности и т.п.).

studfile.net

Копер для забивки свай — назначение и использование

• Монтаж фундамента
  • Выбор типа
  • Из блоков
  • Ленточный
  • Плитный
  • Свайный
  • Столбчатый
• Устройство
  • Армирование
  • Гидроизоляция
  • После установки
  • Ремонт
  • Смеси и материалы
  • Устройство
  • Устройство опалубки
  • Утепление
• Цоколь
  • Какой выбрать
  • Отделка
  • Устройство
• Сваи
  • Виды
  • Инструмент
  • Работы
  • Устройство
• Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.

• Монтаж фундамента
  • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

    Фундамент под металлообрабатывающий станок

    Устройство фундамента из блоков ФБС

    Заливка фундамента под дом

    Характеристики ленточного фундамента

• Устройство
  • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

    Устранение трещин в стенах фундамента

    Как армировать ростверк

fundamentaya.ru

Молот внутреннего сгорания: Как технологично бросить бабу

Наверняка многим из наших читателей отравлял жизнь работающий неподалеку сваебойный молот, с оглушительным грохотом забивающий сваи в фундамент строящегося здания. Но у наиболее любознательных помимо раздражения молот вызывал неподдельный интерес — как он устроен? Большинство современных молотов действительно имеют очень остроумную конструкцию, представляя собой, по сути, элементарный дизель. Они так и называются — дизель-молоты

Схема устройства дизель-молота

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%.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2005).

www.popmech.ru