Техническая характеристика зарубежных копровых установок для забивки свай




Показатели РМ -20 Junttan Финляндия М -90 Menсk Германия MH -32103 Delmag Германия LS -108 RH Sumitomo Япония Kobe Steel Япония KH -500 L - PD Hitachi Япония L -77 Landswerk Швеция
самоходные на базовой машине
гусеничный экскаватор экскаватор IME гусеничный экскаватор гусеничный кран г.п. 40 т гусеничный кран или экскаватор гусеничный кран г.п. 100 т гусеничный кран или экскаватор
Высота копра полная, м 22,0 19,5 22,0 24,0 21,0 32,0 21,7
Грузоподъемность, т:              
для молота 6,0 4,5 11,0 6,3 3,2 19,2 4,0
для сваи 6,0 3,0 6,0 5,0 3,7 15,0 4,0
Наклоны мачты:              
назад 3:1 4:1 3:1 - 2,5:1 3:1 3,5:1
вперед 3:1 4:1 6:1 - - 8:1 3,5:1
поперек 5:1 20:1 15:1 - - 8:1 4:1
Изменение вылета мачты, м 1,5-6,0 1,75-6,0 1,2-6,3 5,6 5,0 - 4,6
Масса, т:              
ударной части молота до 6,0 2,2 4,6 - - 7,2 и 8 -
копровой установки без молота 40,0 - 58,0 60,6 - 160,0 39,0
навесного оборудования - - 14,0 - 5,77 30,4 7,2
Установленная мощность, кВт   - 18,5        

Самоходные рельсовые копры (рис. 12) - традиционные средства забивки сваи. Однако у них большой вес, высокая трудоемкость сборки-разборки, малая маневренность, и они требуют устройства рельсовых путей. Поэтому при строительстве мостов преимущество отдается самоходным копрам на гусеничном ходу.

Все шире входят в практику также бескопровые сваебойные установки (пример см. на рис. 14). Когда ими пользуются, сваю надо предварительно надежно зафиксировать в направляющих или лидерной скважине. Установка закрепляется на голове сваи при помощи крана, а затем запускается и работает автономно.

Рис. 14. Бескопровая сваебойная установка:

1 - дизель-молот; 2 - строповочная серьга; 3 - «кошка» 4 - направляющая для молота и «кошки»; 5 - кольца 6 - свая; 7 - лидерная скважина; 8 - наголовник 9 - стакан; 10 - рама

5.2. Вибропогружатели

Способ вибропогружения применяют для заглубления в нескальные грунты на глубину 20-70 м преимущественно железобетонных, металлических или комбинированных свай-оболочек диаметром 1-3 м.

Различают низкочастотные (с циклической частотой колебания (о менее 10 Гц) и высокочастотные (с частотой свыше 16,6 Гц) вибропогружатели.

Первые отечественные низкочастотные (300...500 об/мин) вибропогружатели ВП-1 и ВП-3 для погружения свайных элементов большого поперечного сечения и длины были созданы в НИИ Мостов при ЛИИЖТе в 1950-1952 гг. Они явились прообразом многих последующих конструкций.

Механический вибропогружатель включает в себя: собственно вибратор, состоящий из нескольких грузовых валов с насаженными на них тяжелыми эсцентриками; приводной электродвигатель с редуктором для передачи крутящего момента валам; наголовник для жесткого прикрепления вибратора к свае (рис. 15).

Рис. 15. Низкочастотный вибропогружатель ВПМ-170:

1 - эксцентриковые валы; 2 - электродвигатель; 3 - блок шестерен; 4 - синхронизирующие шестерни; 5 - фланец

В процессе вращения в разные стороны грузовых валов, соединенных синхронизирующими шестернями, возникает направленная вдоль вертикальной оси вибратора знакопеременная вынуждающая сила, которая изменяется по гармоническому закону. Максимальное значение вынуждающей силы можно определить по формуле

P в = Qэeω2/g, (14)

где - вес эксцентрикой; е - расстояние от оси вращения до центра тяжести эксцентриков; ω - угловая скорость вращения грузовых валов; g - ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с2).

Произведение Qэ·е представляет собой суммарный грузовой момент М эксцентриков вибратора и вместе с вынуждающей силой Р в является одной из основных его характеристик.

Под действием вибратора, жестко соединенного со сваей, в нелинейной динамической системе вибратор-свая-грунт возникают продольно направленные колебания с амплитудой А. Если амплитуда достигает критического значения, при котором происходит преодоление сил трения по боковой поверхности, свая, проскальзывая в грунте, периодически надавливает нижним концом на него, преодолевая его сопротивление и в этой зоне. Амплитуда А 0 колебаний вибросистемы после срыва сил трения в основном зависит от величины грузового момента и массы вибросистемы:

А 0 = Qэe/(Q в + Q св = М/G, (15)

где Q в и Q св - вес вибратора с наголовником и сваи соответственно.

В последние десятилетия больше других использовался для погружения железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м и 3,0 м длиной до 60-70 м отечественный вибропогружатель ВП-160 (ВП-170, BПM-170) - см. рис. 15. Характерной его особенностью является использование двухскоростной схемы вращения грузовых валов, из которых половина вращается с удвоенной скоростью. Поэтому вынуждающая сила, направленная вниз, превышает силу, направленную вверх.

Обычно вибропогружатель закрепляют па свае болтами посредством наголовника (рис. 16). При погружении свай-оболочек Ø 3,0 м применяют спаренный вибропогружатель из двух вибропогружателей ВПМ-170, установленных на едином наголовнике. Совместность колебаний вибропогружателей обеспечивается соединением их синхронизирующими шестернями 4 (см. рис. 15).

Рис. 16. Крепление вибропогружателя к оболочке:

1 - вибропогружатель: 2 - переходной патрубок; 3 - болты крепления; 4 - фланец оболочки; 5 - оболочка

Другой конструкцией вибропогружателя является модель с проходным отверстием в центральной части, что позволяет извлекать грунт грейфером из полости оболочки, не снимая вибропогружателя (рис. 17). Однако такие конструкции плохо зарекомендовали себя в эксплуатации.

Рис. 17. Вибропогружатель с проходным отверстием ВУ-1,6

Значительное влияние на производительность погружения свай-оболочек оказывает конструкция узла крепления к ним вибропогружателя, который должен быть жестким. Но болтовые соединения, кроме периодической подтяжки гаек (из-за их отвинчивания под действием вибрации), требуют значительных затрат труда и времени на установку и снятие вибропогружателя. Безболтовые зажимные наголовники (например, гидравлические) позволяют сократить затраты труда в 8-10 раз (рис. 18).

Рис. 18. Гидравлический зажимной наголовник

В процессе погружения в грунт сваи-оболочки при постоянных параметрах вибратора скорость погружения, амплитуда колебаний, сила тока и потребляемая двигателем мощность постелено снижаются. С целью оптимизации режимов погружения в 1969 г. были созданы вибропогружатели с автоматически изменяемыми параметрами. В них максимально возможная скорость погружения при минимальных затратах мощности обеспечивается путем регулирования частоты колебаний и грузового момента эксцентриков на разных стадиях погружения оболочки. Вибропогружатели типа ВРП (табл. 9) некоторыми специалистами признаются наиболее совершенными (см. [20]).

Успешный опыт создания и применения в нашей стране вибропогружателей способствовал развитию свайной вибротехники за рубежом. Так, японской фирмой Kensetsu Kikai Tesa создан параметрический ряд низкочастотных вибропогружателей с вынуждающей силой 370...2140 кН.

Таблица 9



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: