Оборудование для извлечения свай и шпунта

Оборудование, применяемое для извлечения свай и шпунта, по принципу действия подразделяются на две группы: статического и динамического воздействия. Наиболее эффективно в работе оборудование с динамическим воздействием на извлекаемый элемент.

Так, распространены электрические свае - и шпунтовыдергиватели виброударного действия, работающие по принципу ранее рассмотренных вибромолотов. При работе такого оборудования на извлекаемый элемент передается ударное и вибрационное воздействие. При этом импульсные удары повышают величину извлекающей силы, действующей от копрового оборудования, за счет энергии удара вибровозбудителя, а вибрационное воздействие, передаваемое через наголовник, резко снижает силы трения погружаемого элемента о грунт.

В качестве примера можно привести шпунтовыдергиватель виброударного действия (рис. 3.54), который состоит из вибровозбудителя (ударной части), рамы 3, наголовника 10 и амортизатора 1. Вибровозбудитель представляет собой горизонтально установленные в корпусе 4 электродвигатели 5, на валу 6 которых установлены небалансы 7. Сверху вибровозбудитель имеет сферический боек. Нижней плоскостью вибровозбудитель опирается на комплект рабочих пружин 8, которые, в свою очередь, опираются на переходную плиту 9. При вращении электродвигателей возникают направленные вертикальные колебания, под действием которых ударная часть периодически ударяется бойком о плиту с наковальней 2. Через раму 3 ударный импульс передается на плиту 9, наголовник 10 — к извлекаемому элементу. Амортизатор 1, расположенный над рамой, служит для уменьшения динамических нагрузок на копровое оборудование, возникающих при работе шпунтовыдергивателя.

При определении усилий, необходимых для извлечения свай и шпунта, следует учитывать массу извлекаемого элемента, глубину погружения, возможную деформацию, продолжительность нахождения погружаемых элементов в грунте, а также напластование грунта. Трение сваи о грунт увеличивается со временем, в течение которого свая находится в грунте, за счет коррозии и сил сцепления. В стальных шпунтах, кроме того, прибавляется еще трение в замковых соединениях, которое может заметно возрасти за счет проникшего в замок песка или заклинивания шпунта.

Рис. 3.54. Шпунтовыдергиватель виброударного действия

Квазистатический метод вибровдавливания свай.

Как уже отмечалось, свайные технологии позволяют сократить объём земляных работ на 75-95%, бетонных – на 30-55%, снизить в 1,5 -2 раза трудоемкость работ нулевого цикла, что снижает стоимость фундаментов на 15-25%.. Кроме того применение свайных фундаментов является большим резервом для повышения производительности труда в 1,5-2,0 раза и, в конечном итоге для сокращения общих сроков строительства.

В настоящее время обозначились два направления, предусматривающих повышение производительности труда при снижение потребления энергоресурсов:

первое – бесшумно, с тенденцией плавного увеличения усилия и непрерывного контроля несущей способности, вдавливать железобетонные сваи всех типоразмеров промышленного изготовления в соответствии с ГОСТ 19804-91, а также шпунты, трубы, свай-оболочки и другие, в т.ч. нестандартные, свайные элементы во все несущие грунты;

второе – с одного постанова, в непрерывном режиме с высокой производительностью труда получать готовую армированную набивную сваю необходимого типоразмера в соответствии со СНиП 2.02.03 – 85 на всех грунтах, кроме скальных.

Интересное предложение сделала компания «ВИБРОНОВАЦИИ», которая разработала новый способ погружения свай и комплекс оборудования для его реализации.. Комплекс включает в себя: комплект модельного ряда универсальных вдавливающих устройств для безударного и бесшумного погружения всех типоразмеров забивных свай и свайных элементов, а также комплект модельного ряда безударно погружаемых инъекционных устройств для изготовления железобетонных набивных свай всех типоразмеров без выемки грунта.

Как отмечают авторы комплекс обеспечивает бесшумное вдавливание железобетонных свай (и др. свайных элементов) и виброинъекционных армированных набивных свай. При этом повышается надежность и несущая способность применяемых забивных и набивных свай. При устройстве фундаментных колодцев без выемки грунта и одновременном его уплотнении,сокращаются сроки и уменьшается стоимость изготовления фундаментов, при существенном энергоресурсосбережении.

Сам комплекс оснащен новыми зубчатыми инерционными полигармоническими самобалансными вибраторами, способными в широком диапазоне амплитуд и ускорений бесшумно (т.е. без динамических воздействий на окружающую среду) создавать вдавливающие усилия от десятков до сотен и даже тысяч тонн;

- конструкции универсальных вдавливающих устройств позволяют им быть как свободно подвесными на крюковых обоймах кранов, так и навесными - на широко распространенных копровых установках, грузоподъемностью 3, 5, 10,16 и 25 тс;

Инерционые вибраторы направленного действия в общей компоновке ударных, вибропогружающих и комбинированных устройств составляет наибольшую долю. Они дают возможность легко создавать значительные направленных инерционных сил, путем изменения частоты вращения, радиуса инерции или массы небалансов, изменяющиеся по гармоническому закону. (рис.3.55).

	Рис. 3.55 Изменение вынуждающей силы вибратора.

Однако, простое наращивание суммарной инерционной силы вибропривода не дает значимых преимуществ в повышении технологических возможностей вибраторов. Так с ростом частоты и амплитуды колебаний существенно возрастают инерционные потери

Первые попытки создания несимметричных направленных инерционных сил были предприняты в 40-х годах прошлого столетия немецкими инженерами, изготовившими инерционный самобалансный механизм, создающий возмущающую направленную инерционную силу, изменяющуюся по величине периодически, но несимметрично, по закону, названному «бигармоническим» (рис. 2).

или

где

ɛ=0; p₁=2

Рис. 2 Схема и график изменения направленной инерционной силы бигармонического механизма.

Однако, величины несимметрии, коей является отношение наибольшего значения суммарной направленной инерционной силы к наименьшему (), для бигармонического механизма равное двум, явно недостаточно для получения односторонне направленной силы, потому практическое применение его оказалось ничтожно мало.

Дата добавления: 2013-12-12