ценообразование / Используемая литература / Справочники по строительным машинам / Для устройства свай / Общие сведения о машинах, механизмах для устройства свайных оснований

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАШИНАХ, МЕХАНИЗМАХ ДЛЯ УСТРОЙСТВА СВАЙНЫХ ОСНОВАНИЙ

Машины, механизмы, применяемые для устройства свайных оснований из готовых и набивных свай, имеют принципиальные технологические и конструктивные особенности и различия.

А. Машины, механизмы и оборудование для забивных свай

При производстве работ по устройству фундаментов из готовых свай все технологические процессы и операции, связанные с подтаскиванием, установкой на место погружения, наведением, ориентированием и погружением свай, выполняются специальными машинами - копрами или копровым оборудованием, оснащенным молотами или другими погружателями свай. При этом копры и копровое оборудование участвуют в работе при выполнении всех технологических операций и процессов, а молоты или погружатели - только в процессе непосредственного погружения свай (рис.1).

Рис. 1. Копры и копровые установки:

а - копер навесной; Н - полезная высота мачты копра;

б -копер рельсовый; А - изменение вылета мачты копра; Б - вылет мачты копра; В - колея (пролет); Н - полезная высота мачты копра;

в - копровая мостовая установка; В - колея (пролет)

Копры и копровое оборудование являются основным, а молоты и погружатели - сменным оборудованием. Копрами и копровым оборудованием выполняется весь комплекс свайных работ при устройстве фундаментов из стандартных забивных железобетонных свай квадратного сечения (табл. 1).

Правильный выбор копрового оборудования для эффективного выполнения свайных работ зависит от факторов, определяющих выбор копрового оборудования для обеспечения: рационального типа машины для конструкции свайных фундаментов здания;

необходимой точности и качества погружения свай,

применения молота с наиболее эффективной погружающей способностью;

наилучшей организации и технологии производства работ;

экономической эффективности производства работ с учетом комплексной механизации, Эти условия обеспечиваются путем сравнения технических и эксплуатационных параметров выбираемых машин и оборудования.

Таблица 1

Тип, индекс	Основные конструктивные особенности	Область преимущественного использования
Копровое оборудование Копры навесные Копры рельсовые Копры мостовые Копры специальные	Копровые стрелы, навешиваемые в качестве сменного оборудования на строительные машины (экскаваторы, краны и пр.) без механизмов наведения свай Копры, монтируемые в заводских условиях на базовые машины (тракторы, экскаваторы и пр.) с механизмами наведения свай Самоходные копры, имеющие устройства для поворота, изменения вылета и наклона копровой стрелы, базирующиеся на рельсовом ходу Копры имеющие в качестве базы мосты, обеспечивающие поперечное перемещение копра вдоль всего здания с установкой сваи на любой точке поля Копры многопостовые, веерные, телескопические и др., использующиеся также в качестве кранов и служащие для забивки свай и шпунта больших длин или специальных конструкций	Жилищное и промышленное строительство То же Гидротехническое, энергетическое строительство Массовое жилищно-гражданское и промышленное строительство Специальное строительство, в том числе в условиях вечной мерзлоты, а также мостовое и портовое строительство

Наиболее распространенным типом машин для производства работ по погружению свай являются копры навесные. В качестве базовых машин используют тракторы, экскаваторы и автомобили. Наибольший объем выполняемых в настоящее время свайных работ относится к жилищному строительству и связан с погружением свай длиной до 8 м. Для выполнения этих работ применяют копровое оборудование, навешиваемое на тракторы. Этот тип машин для свайных работ получил наибольшее распространение благодаря мобильности, легкости переоборудования и высоким технико-экономическим показателям. Кроме того, эти машины обеспечивают высокую точность и качество свайных работ без снижения производительности (рис. 2).

Рис. 2. Копровое оборудование на тракторе:

1- трактор; 2- раскосы; 3- стрела; 4- направляющие; 5- головка; 6- наголовник; 7- лебедка; 8- молот

При возведении свайных фундаментов для каркасных зданий и сооружений гражданского и промышленного строительства сваи, как правило, располагают кустами в отдельных котлованах или траншеях. В этом случае следует применять копры, имеющие в качестве базовых машин экскаваторы, которые за счет вылета своих стрел и поворота платформы на 360° могут осуществлять большое число технологических операций при наименьшем маневре, чем другие типы машин, и обеспечивать погружение свай, располагаясь на бровках котлованов и траншей (рис. 3)

Рис. 3. Копровое оборудование:

а - с навесной копровой стрелой; б - с подвесной копровой стрелой

Для малых рассредоточенных объемов свайных работ наиболее рациональным является применение копров, навешиваемых на стандартные транспортные машины на пневмоходу. Обладая большой мобильностью, такое оборудование способно обслужить строительные объекты, рассредоточенные в радиусе до 200 км. Кроме того, это оборудование наиболее удобно для погружения пробных свай, необходимых при инженерно-геологических изысканиях, проводимых в процессе проектирования, а также при контрольных исследованиях, привязке и корректировке проектов свайных фундаментов (рис. 4).

Рис. 4. Копер на базе автомобиля:

1 - гидравлические опоры; 2 - копровая стрела; 3 - молот; 4 - гидроцилиндры подъема и наклона стрелы, 5 - автомобиль

В отличие от мобильных копров и копрового оборудования, которые базируются на самоходных машинах и способны перемещаться на значительные расстояния, копры рельсовые могут передвигаться только по специально устроенному рельсовому пути (рис. 5.). Как и другие типы копров, копры рельсовые могут быть универсальными, т.е. оснащенными механизмами, обеспечивающими поворот копра на 360° с возможностью погружения как вертикальных, так и наклонных свай, и полууниверсальными, в которых отсутствует либо механизм поворота копра, либо механизм рабочего наклона копровой стрелы.

Наибольшую область применения рельсовые копры получают на строительстве крупных промышленных и гидротехнических объектов с большими объемами свайных работ и с необходимостью погружения тяжелых свай длиной более 12-16 м.

Значительно реже используют рельсовые копры для погружения свай длиной 9-12 м и только при больших объемах свайных работ.

Для районов массового жилищного и промышленного строительства, где требуется высокое качество свайных работ, связанное с применением сборных фундаментов и ростверков, а также при строительстве на слабых и водонасыщенных грунтах или при наличии в строящемся здании значительного технического подполья наиболее рациональное применение нашли копры мостового типа. Эти мостовые установки состоят из самоходного металлического моста, передвигающегося по рельсам, уложенным вдоль свайного поля, и тележки с копровым оборудованием, перемещающейся поперек свайного поля. Такая схема работы установки обеспечивает погружение свай в любой точке свайного поля.

Рис. 5. Унифицированная конструкция рельсового копра на - поворотной тележке:

1 - базовая ходовая тележка; 2 - поворотная платформа; 3 - контргруз; 4 - гидроцилиндр наклона мачты; 5 - параллелограммное шарнирное устройство; 6 - гидроцилиндр выдвижения мачты; 7 - головка мачты; 8 - копровая мачта; 9 - рельсовый путь

Жесткость мостовых конструкций обеспечивает высокую точность и качество погружения свай.

Рис. 6. Сваевдавливающая установка:

1 - копер со сваевдавливающим устройством; 2 - башенный кран; 3 - опорная тележка; 4 -лебедка; 5 - траверсная тележка

Рис. 7. Классификация свайных погружателей

Механические молоты применяют обычно для погружения свай в слабые несвязные грунты. Основными преимуществами механических молотов считаются низкая стоимость, безотказность в работе, независимость от климатических и грунтовых условий.

Основным недостатком паро-воздушных молотов является потребность в постороннем источнике энергии - паре или сжатом воздухе. Указанное обстоятельство существенно ограничивает область рационального применения паро-воздушных молотов.

Дизельные молоты - свайные погружатели, использующие энергию сгорающих газов. По типу направляющих ударной части свайные дизельные молоты разделены на три группы: штоковые, штанговые и трубчатые.

Штанговые дизельные молоты предназначены в основном для погружения деревянных свай диаметром 18-22 см и железобетонных свай массой до 2 т. Штанговые дизель-молоты надежны в работе, устойчиво работают при низких температурах, но по некоторым показателям уступают трубчатым дизель-молотам, которые обладают большей энергией удара и повышенной долговечностью.

Гидромолоты представляют собой разновидность ударных машин простого или двойного действия, у которых в качестве рабочего тела используется жидкость, подаваемая под давлением от гидронасоса.

Гидромолоты предназначены для погружения железобетонных свай длиной 8-10 м, а также металлического шпунта, труб, столбов и других свайных элементов.

Вибропогружателями называют механизмы, передающие погружаемым (или извлекаемым) элементам колебания, благодаря чему резко снижается трение элемента о грунт и происходит его погружение (извлечение). Вибропогружатели разделяются на две группы: низкочастотные (300-500 колебаний в минуту) - для погружения крупногабаритных элементов значительной массы (железобетонных оболочек) и высокочастотные (700-1500 колебаний в минуту) - для погружения элементов небольшой массы (шпунта, металлических труб, балок и т.п.).

Целесообразность использования вибропогружателей на свайных работах должна быть обоснована расчетами на основе материалов инженерно-геологических изысканий и проектных решений. При этом следует учитывать грунтовые условия строительной площадки, глубину погружения, массу, материал, конфигурацию и размеры погружаемого элемента, обеспеченность электроэнергией и т.п.

Для забивки и погружения свай используется оборудование и приспособления;

лебедки, блоки и тали - для монтажа и демонтажа копров, подъема молота и свай, переноса рельсовых путей и т.д.;

краны - для погрузки и разгрузки свай, переноса рельсовых путей под копры, монтажа сборных ростверков и т.д.;

компрессоры и паровые котлы - для работы паро-воздушных молотов, сваевыдергивателей;

наголовники - для предохранения головы сваи от разрушения при забивке.

Б. Машины, механизмы и оборудование для набивных свай

При сооружении фундаментов из буронабивных свай одной из основных операций является бурение скважины (табл. 2). Буровые установки в зависимости от способа бурения, типа их рабочего органа и способа транспортирования разбуренной породы из скважины подразделяют на машины вращательного ударного, шнекового, вибрационного и всасывающего бурения.

Таблица 2

Признак классификации	Конструктивные группы бурильного оборудования для устройства набивных свай
1. Механический способ бурения	Вращательное действие: резанием, раскатыванием, ударное действие, вибрационное действие
2. Физический способ бурения	Термическое, гидравлическое, ультразвуковое, взрывное, электрогидравлическое
3. Способ удаления разрушенного грунта	С выемкой грунта (шнек, эрлифт, промывка, продувка. бурильный ковш. винтовой бур, грейфер .желонка), без выемки грунта (инвентарный штамп, раскатывающий каток)
4. Способ получения уширения скважины	Механический, термический, газодинамический, камуфлетный (взрывной)
5. Способ трамбования материала ствола свай	С механическим молотом, виброштампующий, пневмопрессующий, гидропрессующий

Из установок вращательного бурения широко применяют типы машин СО, СБУ, УРП, МБС, БСО.

Для бурения скважин станки ударно-канатного бурения УКС и БС имеют низкую производительность, и поэтому их применяют только в тех грунтовых условиях, где эти станки нельзя заменить машинами вращательного бурения.

Оборудование для устройства набивных свай обычно представляет собой комплекс, включающий базовые машины и навесное оборудование. В качестве базовых обычно выбирают серийно выпускаемые экскаваторы, тракторы, автомобили. В качестве навесного оборудования используют серийно выпускаемые механизмы. Так, для вытрамбовывания котлованов - скважин в качестве базовой машины используют кран-экскаватор или трактор.

Для устройства уширений в скважине используются механизмы, которые по способу образования полости разделяются на образующие полость срезанием, выдавливанием и раскатыванием.

Для транспортирования и укладки бетонной смеси используются автомобили - самосвалы общего назначения, автобетоновозы с объемом перевозимой бетонной смеси до 3 м, автобетоносмесители. Для подачи бетонной смеси к месту укладки применяют бадьи разной вместимости и бетононасосы. При использовании в качестве базовой машины автомобиля бетононасос приобретает большую мобильность, эффективность и производительность (до 100 м/ч).

Для уплотнения бетонной смеси, улучшения структуры бетона, а также в целях лучшего заполнения смесью пробуренной скважины, применяют низкочастотные (до 3500 кол/мин), среднечастотные (до 9000 кол/мин), высокочастотные (до 20 000 кол/мин), вибраторы.

Материал подготовил Демьянов А.А.

Общие сведения о машинах, механизмах для устройства свайных оснований

Дата внесения в БД: 01.07.2005

Актуальность: Актуальная

Документы

Судебная практика

Консультации

Справки

Образцы и формы

Статьи