книги из ГПНТБ / Свайные работы [учебное пособие]

06066544

Рис. 3.8. Виды вибропогружателей:

а — схема высококачественного вибропогружателя типа ВПП-2А с подрессорной при­ грузкой; б — вибропогружатель типа НВП-56

ударов по голове сваи, а также совмещение оси сваи с осью вибро­ погружателя для предотвращения поперечных колебаний системы (вибропогружатель — свая)

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

Шпунт укладывают на подкладки, после чего вибропогружатель, имеющий шарнирную подвеску для подвешивания к тросу крана, устанавливают горизонтально. После надвижки вибропогружателя на сваю, в голове которой должно быть специальное отверстие, за­ крепляют наголовник, вводя в это отверстие клин 4 путем враще-

70

Т а б л и ц а 3.5

Технические характеристики вибропогружателей

ния его винта 5. Чтобы исключить возможность перекашивания кли­ на, на планке 6 имеются направляющие выступы, по которым клин перемещается при вводе его в отверстие.

На рис. 3.9, б показан автоматический наголовник типа АСН-40 для погру­ жения призматических железобетонных свай вибропогружателем с возмущающей силой 15—30 Т. Он состоит Из корпуса / с бойком 2, за'жимных башмаков 3,

Рис. 3.9. Наголовники для прикрепления вибропогружателей к сваям и шпунту:

а — вибропогружателя типа ВПП-2А для металлического шпунта; б — автоматиче­ ский АСН-40; в — вибропогружателя ВП-l с конусным стаканом; г — тисковый для крепления вибропогружателя к деревянному шпунту

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

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

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

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

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

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

Для плотного заклинивания сваи при погружении внутренние плоскости щек по вертикали скошены под углом 1 : 10. К корпусу наголовника вибратора 4 тис­ ковые щеки прикрепляют болтами 5. Для перемещения щек, имеющих вырезы 6 (они входят в направляющие выступы корпуса наголовника вибратора), пользу­

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

В и б р о м о л о т ы представляют собой машины виброударного действия; будучи установлены на голове сваи, они передают ей ударные импульсы ударником и колебания, создаваемые вибрато­ ром направленного действия (рис. ЗЛО).

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

Величину зазора и степень натяжения пружин регулируют в за­ висимости от необходимого режима работы вибромолота. Число ударов вибромолота может быть равным числу оборотов дебалан­ сов или в 2—3 раза меньше.

73

Вибромолоты выпускают различных конструкций. Они могут ра­ ботать только как молот (схема /) или по ударному и безударному режимам (схема //), в зависимости от параметров вибромолота, жесткости упругой системы и сопротивления грунта погружению. В схемах III и IV вибромолотов предусмотрено использование до­ полнительных усилий погружения, создаваемых от лебедки тросом или от веса копровой установки. Для этого сконструировано при­ способление в виде пружинной траверсы, которую крепят к наголов­ нику вибромолота С-834, а усилие на сваю передается с помощью лебедки.

&6

-«с ZJ

Рис. 3.10. Схемы вибромолотов:

У виброударных машин в отличие от вибропогружателей повы­ шается энергия удара в случае увеличения сопротивления среды, так как на режим их работы в значительной степени влияет масса погружаемого элемента, к тому же к свае присоединяется масса грунта, тоже увеличиваю­

щая энергию удара. Высокочастотные виб­

ромолоты применяют для погружения свай и других элементов с малым ло­ бовым сопротивлением (шпунт) в слабые грунты. Для работы в плотных грунтах применяют виб­ ромолоты, развивающие значительную энергию удара.

К числу вибромолотов малой мощности относят­ ся С-833, С-834 и другие, конструкция которых ма-

74

бетонных и деревянных свай вибромолотом С-834 применяют два типа инвентарных наголовников, которые соединяются с вибрато­ ром через пружинную подвеску.

Полуавтоматический клиновой наголовник для погружения деревянных свай (рис. 3.11) состоит из стального корпуса 2, открытого снизу, имеющего наковаль­ ню в верхней части 1, причем две стенки корпуса параллельны, а две наклонные, из которых одна подвижная 4, приливов для установки пружины и кронштейна для крепления захватов к копру 3; скобы 5 с болтами-упорами 6, служащими для прижатия подвижной стенки к корпусу. Голову деревянной сваи обтесывают, придавая ей форму внутренней части наголовника.

После прижатия подвижной стенки к корпусу поднимают тросом вибромолот и подвешенную к крюку наголовника сваю, которую устанавливают на точку погружения и затем опускают на нее виб­ ромолот. После первых ударов вибромолота наголовник надежно заклинивается на свае без перекоса благодаря наличию вертикаль­ ного рифления на поверхностях наклонных стенок корпуса, обра­ щенных к голове свай. Для ускорения погружения сваи к наголов­ нику крепят пружинную траверсу, через которую с помощью лебед­ ки копра передают на сваю усилие вибромолота.

Для снятия наголовника с головы сваи отвертывают и откиды­ вают подвижную стенку.

В и б р о м о л о т С-836 (рис. 3.12), позволяющий погружать же­ лезобетонные сваи длиной до 7 м сечением ,30X30 см, состоит из двухвального вибровозбудителя направленного действия 1, пру­ жинной подвески 2 и пневматического наголовника дистанционного управления 3.

/ — вибровозбудитель с де­ балансами; 2 — пружины; 3 — пневматический наголов­ ник

75

Пружинная подвеска состоит из пружин, расположенных в два яруса: вверху четыре и внизу восемь пружин, которые попарно вложены одна в другую. Наго­ ловник вибромолота С-836 (рис. 3.13) состоит из корпуса с раструбом внизу для облегчения установки сваи 1, неподвижного упора 2, подвижного упора 3,.пру­ жин возврата поршня 4, крышки пневмокамеры 5, шланга для подачи сжатого воздуха 6, поршня 7, установленного в цилиндрической проточке стенки корпуса наголовника, резинового уплотнительного кольца 8 и наковальни 9.

После подачи сжатого воздуха в камеру боковые поверхности сваи, встав­ ленной в полость корпуса наголовника, зажимаются подвижным и неподвижным упором и заклиниваются рифленными поверхностями этих упоров.

Для присоединения вибромолота к крюку копра или крана-экскаватора на­ головник имеет два кронштейна. На направляющих копра вибромолот может быть установлен с помощью имеющихся в наголовнике специальных отверстий, распо­ ложенных со стороны неподвижного упора.

Технические характеристики вибромолотов приведены в табл. 3.6.

Электродвигателям подается переменный ток напряжением 220 или 380 в путем включения в сеть, не имеющую других нагрузок, или используются пере­ движные электростанции типа ЖЭС-65, ЖЭС-75 и др.

Мощность источников электроэнергии должна соответствовать пусковой мощ­ ности электродвигателей, которая должна быть в 2—2,5 раза выше номинальной мощности их. Ток включают через магнитный пускатель, находящийся в кабине крановщика или рядом с лебедкой копра.

Для электроснабжения вибропогружателей применяют следующие приборы: контроллер, пусковые сопротивления, панель управления, состоящую из рубиль­ ника, вольтметра, амперметра и других приборов, позволяющих контролировать потребляемую мощность, которая не должна быть выше номинальной, и работу вибропогружателей. Электрический кабель, подводящий ток к электродвигателю вибрационной машины, должен быть четырехжильным сечением 36 мм2 при на­ пряжении 380 в и 70 мм2 при напряжении 220 в.

4. Копры на рельсовом ходу и самоходные копровые установки

Копры на рельсовом ходу и копровые установки на базе само­ ходных машин служат для подвешивания и направления сваепогружатслей.

Основными частями копра являются следующие: мачта в виде рамы, имею­ щая головку, предназначенную для подвешивания сваебойного молота или виб­ ропогружателя (вибромолота), направления его Дижения, подтаскивания сваи и установки ее в необходимое положение; платформа для закрепления мачты, размещения механизмов копра и противовеса; ходовое устройство, включающее ходовую раму и механизм передвижения.

В зависимости от конструктивных особенностей, учитывающих условия применения, копры подразделяют на следующие виды:

универсальные с поворотом платформы, рабочим наклоном мач­ ты и изменением вылета ее;

полууниверсальные, мачты у которых не имеют рабочего накло­ на, предназначенные для погружения вертикальных свай;

простые, платформы которых неподвижны;

76

*Масса вибромолотов указана с учетом веса наголовников.

•• В числителе указана масса вибромолота для железобетонных свай, в знаменателе — для деревянных.

специализированные, предназначенные для сооружений свайных фундаментов специального назначения. К последним относятся коп­ ры на траверсной тележке, перемещаемой на мосту, передвигаю­ щемуся по рельсам, причем на тележке может быть установлена од­ на или несколько мачт; в последнем случае копер называют бата­ рейным.

По конструкции ходового устройства копры различают на рель­ совом ходовом устройстве, гусеничные — на гусеничном ходовом устройстве, пневмоколесные — на пневмоколесном ходовом устрой­ стве или на шасси автомобильного типа; шагающие — на шагающем ходовом устройстве и плавучие, устанавливаемые на барках, паро­ мах или понтонах.

ГОСТ 14612—69 установлены следующие основные п а р а м е т ­ ры к о п р о в для изготовителей: грузоподъемность, высота копра, вылет мачты, ширина колеи копра, ширина направляющих мачты, конструктивный вес копра, продольный и поперечный установочные наклоны мачты для приведения в вертикальное положение или не­ обходимый рабочий наклон мачты.

Грузоподъемность копра — наибольший суммарный вес одновре­ менно подвешенных свай, наголовника и погружателя — (Р, в Т).

Полная высота копра — расстояние от опорной плоскости копра (поверхности земли или подмостей) до оси верхнего грузового бло­ ка подъема (Я в м) .

Вылет мачты — расстояние между продольной осью вертикально установленной на копре сваи и осью вращения платформы копра

(/ в м).

Ширина колеи копра (В{ в м) — расстояние между продольными осями, проходящими через середины опорных поверхностей ходово­ го устройства копра (колес, гусениц).

Ширина направляющих мачты копра (В в м) — расстояние меж­ ду крайними точками направляющих мачты в ее поперечном сечении.

Конструктивный вес копра — вес копра с противовесом (G в г). Продольный установочный уклон мачты (рис. 3.14, а) (±а°)

определяется углом между продольной осью мачты и вертикалью в продольной плоскости симметрии копра, а поперечный установоч­ ный уклон ( + Р°)— углом между продольной осью мачты и плос­ костью (рис. 3.14,6). Рабочий наклон мачты (рис. 3.14, в) -характе­ ризуется тангенсом угла (а : Ь) между продольной осью мачты и вертикалью в продольной плоскости симметрии копра, обеспечива­ ющим возможность погружения наклонным сваям.

В качестве самоходных копров используют краны-экскаваторы, тракторы и автомобили, оборудованные навесными копровыми мач­ тами (стрелами) различных конструкций.

Кроме полной высоты копра, следует учитывать полезную высо­ ту, представляющую собой разницу между полной высотой и сум­ марной длиной сваепогружателя (молота, вибропогружателя), включая длину подвески. В зависимости от типа погружателя эта суммарная длина может составлять от 4 до 10 м.

78

Некоторые типы копров имеют телескопические (выдвижные) мачты, которые могут выдвигаться вверх и ниже уровня стоянки копра. Наличие выдвигаемой вниз направляющей позволяет погру­ жать сваи в дно котлована копром, расположенным выше, у бровки его. Универсальными самоходными копрами на рельсовом ходовом устройстве с поворотной платформой можно с одной стоянки погру­ зить несколько свай без перекладки рельсового пути.

Рис. 3.14. Схемы положения молота копра:

а — продольный установочный наклон мачты; б — поперечный устано­ вочный наклон мачты; в — рабочий наклон мачты

К полноповоротным самоходным универсальным копрам на рельсовом ходовом устройстве относят копры С-908, С-955, С-1006

и КУ-20.

Ко п е р С - 908 предназначен для забивки в грунт дизельными молотами вертикальных и наклонных свай весом до 5 т и длиной до 16 м.

Копер состоит из платформы в виде верхней поворотной рамы и нижней ра­ мы-тележки, перемещающейся по рельсам с помощью мотор-редукторных при­ водов, установленных на два ведущих колеса’ тележки, мачты, которая шарнир­ но скреплена с вертикальными фермами и гидроцилиндрами, насосной станции, гидравлической системы привода механизма перемещения копра и электродви­ гателей.

Мачта состоит из пяти секций; при необходимости ее можно укоротить по высоте или удлинить ниже рельсового пути для забивки свай в котловане копром, расположенным у бровки. Наверху мачты расположены блоки для пропуска канатов, поднимающих сваю и молот.

К о п е р С -955 предназначен для погружения в грунт дизель- . ными молотами железобетонных вертикальных и наклонных свай весом до 4 Г и длиной до 12 м. Особенностью копра является конст­ рукция фермы, на которой смонтирована мачта. Ферма имеет вид управляемого параллелограмма, что позволяет изменять вылет мач­ ты, не изменяя положения ее наклона.

79