4.3. Самоходные

СВАЕБОЙНЫЕ УСТАНОВКИ

И ВИБРОВДАВЛИВАЮЩИЕ

АГРЕГАТЫ

Самоходные сваебойные установ­ки представляют собой навесное и сменное копровое оборудование, смонтированное на экскаваторах, гу­сеничных тракторах, кранах-трубоук­ладчиках и автокранах. Применение таких установок, обладающих энерге­тической автономностью, высокой ме­ханизацией вспомогательных опера­ций, мобильностью и маневренностью,

125

позволяет совершенствовать технологию свайных работ, сокращать продолжительность установки сваи, повышать производительность и снижать стоимость свайных оснований.

Установка с фронтальной (задней) навеской копрового оборудо­вания (рис. 4.10, а) состоит из трактора 9, двухсекционной мачты 5 с направляющими для дизель-молота 4, поворотной рамы 2, гидро­системы выравнивания мачты, гидрополиспастов подъема молота и сваи, устройства для установки сваи и гидропривода. Поворотная рама 2, несущая копровую мачту 5, нижним концом опирается на шарниры кронштейнов /, прикрепленных к трактору. Рама вместе с мачтой может поворачиваться вокруг этих шарниров вперед и на­зад на 5° при помощи двух гидроцилиндров 7, которые использу­ются также для перевода мачты в транспортное (горизонтальное) положение. Кроме того, копровая мачта может перемещаться по раме вправо — влево вдоль продольной оси машины при помощи гидроцилиндра поперечного выравнивания мачты, установленного на раме (на рис. 4.10 не показан). Такая подвижность копровой мачты позволяет быстро и точно устанавливать сваю под нужным углом в заданной точке погружения, а при отклонении сваи от за­данного направления в процессе погружения производить совме­щение продольных осей молота и сваи за счет наклона мачты. Подъем молота и сваи производится раздельно с помощью двух ка­натных гидрополиспастов, подвижные обоймы которых соединены со штоками гидроцилиндров 8.

Схема запасовки канатов полиспастов подъема молота и сваи по­казана на рис. 4.10, б. Установка сваи под молот осуществляется с помощью стрелы J, выдвигаемой гидроцилиндром 6 вперед и убира­емой между направляющими мачты при забивке сваи. Гидроцилин­дры копрового оборудования обслуживаются шестеренным гидрона­сосом, который приводится в действие от двигателя трактора через редуктор. При монтаже аналогичного навесного оборудования на кране-трубоукладчике копровая мачта устанавливается вместо грузо­вой стрелы.

Самоходные сваебойные установки способны погружать в грун­ты различной плотности железобетонные сваи длиной до 12 м и мас­сой до 5 т.

Вибровдавливающие агрегаты (рис. 4.11, а) погружают сваи длиной до 6-7 м, воздействуя на них вибрационными усилиями высокочас­тотного вибропогружателя с подрессоренной пригрузкой и вертикаль­ными силами вдавливания, создаваемыми массами сваи, вибропогру­жателя и частично массой всей машины. Такие агрегаты базируются

126

Рис. 4.10. Самоходная сваебойная установка на базе трактора

на гусеничных тракторах мощностью 80-102 кВт, в конструкцию ко­торых внесены некоторые изменения. В комплект копрового обору­дования агрегатов входят рама 3, мачта 5, двухбарабанная реверсивная лебедка 2 с электроприводом, вибропогружатель 6 и канатно-блочная

127

Рис. 4.11. Вибровдавливающий агрегат

система вдавливания 8. Питание электродвигателей лебедки и виб­ропогружателя производится от синхронного генератора /, враща­емого валом отбора мощности базового трактора. Один барабан ре­версивной лебедки используется для подъема-опускания вибропог­ружателя, а второй — для создания пригрузочного усилия. Тяговое усилие на каждом барабане лебедки составляет 4 тс (40 кН). Схема запасовок канатов подъемного 9 и пригрузочного 8 механизмов по­казана на рис. 4.11, б. Спереди трактора 4 на опорах рамы смонти­рована пространственная решетчатая мачта 5 с оголовком, служа­щая подъемным и направляющим устройством для вибропогружа­теля и сваи. При перебазировках машины мачта переводится в горизонтальное положение.

128

При вдавливании свай в плотные грунты вначале трубчатым ли­дером 7 (входящим в комплект агрегата) продавливают до заданной отметки лидирующую скважину, площадь поперечного сечения ко­торой не превышает 50 % поперечного сечения сваи. Лидер из сква­жины извлекают лебедкой при работающем вибраторе. Затем в лиди­рующую скважину устанавливают жестко соединенную с вибропог­ружателем сваю и вдавливают ее так же, как лидер.

Самоходные сваебойные установки могут быть на рельсовом, гу­сеничном и автомобильном ходу. Примеры установок на рельсовом ходу показаны на рис. 4.12 и 4.13.

Рельсовые копры мостового типа (рис. 4.12, а) способны погружать с большой точностью железобетонные сваи длиной 8-12 м. Основной частью таких копров является самоходный металлический мост 3, пе­редвигающийся по рельсам 4, и самоходная копровая тележка или рельсовый копер 7 со сваепогружателем 2, перемещающимся по мо­сту. Этим обеспечивается погружение свай в любой точке.

На рис. 4.12, б, показан универсальный копер с использованием ходовых тележек 6 башенного крана. На поворотной платформе 7 смонтированы ферма 8 с гидравлическими механизмами 9 управле­ния копровой мачтой 5, лебедки для подтаскивания сваи, подъема-опускания молота 2 и сваи, подъема-опускания копровой мачты при монтаже и демонтаже. Копры на базе поворотных платформ башен­ных кранов используют для погружения свай длиной 12-25 м.

Возможность увеличения вылета мачты до 6 м и более позволяет обслуживать при линейном перемещении копра большой фронт свайных работ.

На рис. 4.12, в, показан пример рельсового копра на базе крана для нулевого цикла работ, с помощью которого можно забивать сваи дли­ной 8—12 м. Копровая мачта 14 подвешена к стреле 13 крана и опи­рается в рабочем положении на пяту //. Внизу они соединяются рас­поркой 12, позволяющей изменять угол наклона мачты и сваи 10.

Универсальный рельсовый копер СП-69А (рис. 4.13) высотой 16 м предназначен для погружения вертикальных и наклонных свай ди­зель-молотами различных типов. Он обеспечивает двухрядное погру­жение свай с одной позиции. Основными узлами копра являются: ходовое 21 и опорно-поворотное 20 устройства; поворотная платфор­ма/с опорными гидродомкратами 22, передняя 5 и задняя 3 стой­ки, ферма <?, мачта 12 с оголовком /J, гидроцилиндры 7 изменения вылета мачты, гидроцилиндры поперечного и продольного 6 ее на­клона, однобарабанные лебедки 23 и 24 для подъема сваи и молота, противовес 2, кабина машиниста 4, гидрооборудование и насосная

129

Рис. 4.12. Схемы свайных установок на рельсовом ходу:

а— установка мостового типа конструкции ЦНИИОМТП; б— универсальный полноповоротный копер СП-69А; в — установка на кране нулевого цикла

130

Рис. 4.13. Универсальный копер на рельсовом ходу СП-69А: а — общий вид; б — схема запасовки канатов

131

станция. Молот 15 и наголовник 16 движутся по направляющим мач­ты. Для подъема сваи 17 и молота, а также монтажа мачты и копра служат лебедки 23 и 24. Дизель-молот и свая подвешиваются на ка­натах 10 и 11, огибающих отводные блоки 25 головки мачты. Огра­ничение высоты подъема молота обеспечивается конечным выклю­чателем 14. В нижней секции мачты предусмотрен складывающий­ся упор 18 для фиксации нижнего конца сваи и приспособление 19 для установки сваи по оси молота. На мачте установлены отклоня­ющие блоки и датчики усилий ограничителей 9 грузоподъемности.

Гидросистема копра включает гидроцилиндры выдвижения мач­ты, продольного наклона назад и вперед, поперечного выравнивания, привода дистанционного управления дизель-молотом и домкратами, гидромотор поворота, гидробак, распределители и насосную группу.

Один из примеров тракторного навесного копра (СП-49В) приве­ден на рис. 4.14.

Тракторная копровая установка СП-49В (рис. 4.14, а) включает базовый трактор 1, дизель-молот 10 с наголовником 11, несущую раму 4, подвижную раму 2, гидравлические полиспасты 6 для подъе­ма молота и сваи, двухсекционную мачту 8 с оголовком 9 и направ­ляющими для свайного молота, боковой 5 и задний 7 гидравличес­кие раскосы, гидрооборудование 3, свайную стрелку 12 для установки свай под молот, упор 13, устройство 14 для подтаскивания свай. На­весное оборудование с гидравлическим приводом обеспечивает вы­полнение следующих операций: подтаскивание, подъем, установку на точку забивки и под молот сваи, наклоны мачты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, выдвижение мачты, подъем и опус­кание молота, опускание мачты в транспортное и подъем ее в рабо­чее положение.

Гидрополиспасты для подъема молота (рис. 4.14, б) и сваи (рис. 4.14, в) приводятся в действие гидроцилиндрами 17 и обеспе­чивают через десятикратную запасовку подъем сваи канатом 18 и молота канатом 19. Гидрополиспасты смонтированы на тракторе со стороны, противоположной молоту, и выполняют роль противовесов, придающих копру устойчивость.

Для наклонов мачты в двух взаимно перпендикулярных плоско­стях, установки ее вертикально, независимо от неровностей и укло­нов строительной площадки или котлована, а также перевода мачты из транспортного (горизонтального) положения в рабочее и наобо­рот служат одинаковые по конструкции боковой 5 и задний 7 гид­равлические раскосы, состоящие соответственно из гидроцилиндров 13 и 16 и стоек.

132

Рис. 4.14. Тракторный навесной копер СП-49В

Перемещение мачты в направлении, перпендикулярном продоль­ной оси машины (на расстояние до 0,4 м), осуществляется при вы­движении подвижной рамы 2 гидроцилиндром 15, что позволяет до­статочно точно без дополнительных маневров базовой машины на­водить сваю на точку забивки без нарушения вертикальности мачты. На нижней секции мачты смонтированы выдвижная свайная стрел­ка 12, управляемая гидроцилиндром, упор 13 для наведения сваи на точку забивки и установлены отводные блоки каната подъема молота ^и сваи. С помощью стрелки с изменяемым вылетом заводят верхний

133

конец сван в наголовник молота. Нижний конец сваи упором оттал­кивается от мачты, чтобы придать свае вертикальное положение. При забивке сван стрелка гидроцилиндром убирается в нишу мачты. Гид-роцилиидры копрового оборудования обслуживаются гидросистемой базовой машины. Пульт управления копровым оборудованием нахо­дится в кабине машиниста.

Навесное копровое оборудование на базе экскаваторов позволяет забивать несколько свай с одной стоянки экскаватора, что очень важ­но при погружении свай кустами и при двухрядном их расположе­нии. Различают подвесные копровые мачты и сменное копровое обо­рудование к экскаваторам.

Сменное копровое оборудование к экскаваторам Э-652Б, Э-4111В и Э-4112В (рис. 4.15) монтируется на решетчатой стреле 4 базо­вого экскаватора 1 и включает дизель-молот 8 с наголовником 9, копровую мачту 11 с оголовком 6 и направляющими 12 для ди­зель-молота, устройство 10 для захвата и подъема сваи и заводки ее головки в наголовник, гидросистемы выравнивания мачты и гидрооборудование. Копровая мачта навешивается на стрелу экска­ватора с помощью сферической опоры 5 и соединяется в нижней части со стрелой посредством двух гидроцилиндров 15 и штанги с шарниром 13 и механизмом 14 поворота копровой мачты вокруг вертикальной оси шарнира 13. При забивке свай копровая мачта устанавливается в вертикальное положение. Подъем и опускание дизель-молота осуществляются грузовым барабаном главной ле­бедки 2 экскаватора через двухкратный полиспаст 7. Подтаскива­ние сваи обеспечивается канатом 16, запасованным на вспомога­тельный барабан лебедки. С помощью гидроцилиндров копра и стрелоподъемного полиспаста 3 производят перемещение и наклон копровой стрелы. Нижний торец копровой мачты оборудован опор­ным домкратом 17. Гидроцилиндры обслуживаются гидронасосом базового экскаватора.

Гидравлические копры (рис. 4.16) в последние годы постепенно вытесняют механические, те. канатные.

По сравнению с рассмотренными выше навесными копрами с дизель-молотами гидравлические копры имеют более высокие про­изводительность, маневренность, транспортабельность и безопас­ность работы.

Гидравлический копер (см. рис. 4.16) базируется на гидравличес­ком экскаваторе 13 пятой размерной группы, на котором взамен эк-скавациопного оборудования установлена решетчатая стрела 7 с гид­роцилиндрами 12 подъема и опускания. На нее навешена копровая

134

Рис. 4.15. Навесное копровое оборудование экскаваторов Э-652Б, 3-4111В

иЭ-4112

мачта 8с оголовком 11 и нижней опорой 1. Подъем мачты в задан­ное положение обеспечивается гидроцилиндром 14.

На копровой мачте смонтированы: грузовая лебедка 9, крюковая подвеска 10, лебедка 5 для перемещения гидромолота 6, шнековый бур 3 с приводом 4 для бурения лидерных скважин под сваи 2 в проч­ных и мерзлых грунтах.

135

Р ис. 4.16. Гидравлический копер

Устройство для скручивания (срезания) голов железобетонных свай СП-61А представляет собой сменное рабочее оборудование самоход­ных копровых установок и предназначено для удаления возвышаю­щихся над проектной отметкой частей железобетонных свай (голов) или разрушения бетона их голов с одновременным оголением армату­ры. Устройство работает на сваях сечением 30 х 30 и 35 х 35 см и состоит (рис. 4.17) из верхнего 8 и нижнего 7 захватов, левой 12 и правой 15 прижимных щек, двух откидных гидрозажимов 11 и 16, гидроцилин­дров 6 и 10, насосной станции 5, гидрораспределителя 9, гибких рука­вов /, электроаппаратуры управления и ограждений 2 и 3.

136

137

Концы обоих захватов образуют полый цилиндрический шарнир, внутри которого установлены прижимные щеки 12 и /5, охватываю­щие сваю. Захваты фиксируются на свае гидравлическими зажима­ми // и 16. Два других конца захватов соединены между собой гид­роцилиндром 10.

Скручивание сваи в заданной зоне осуществляется путем враще­ния захватов, действующих на сваю подобно двум гаечным ключам.

Этим устройством можно скручивать или срезать сваи размером ЗОх 30 или 35^х 35 см в количестве до 120 свай в смену. Скручива­ние сваи можно производить на высоте 0,18-0,8 м и 0,8-2,0 м от основания.