Копер сваи – Погружение свай: ударный метод, технология забивки, вибрирование, вибровдавливание, завинчивание и подмыв грунтов, осмотр издели | ofundamentah.com

Содержание

Копер для забивки свай: аренда и использование

Сваебойная спецтехника гусеничного типаСваебойная спецтехника гусеничного типа

Копры для забивки свай – профессиональная тяжелая техника, предназначенная для погружения железобетонных опор и шпунта в грунт, а также выполнения ряда других работ: лидерного бурения скважин, демонтажа свай, находящихся в грунте и динамического испытания свайных элементов. В зависимости от разновидности копровых механизмов они могут применяться для транспортировки свайных элементов по территории строительного участка.

Основное определение

Основные элементы копрового оборудование — приспособление для забивки свай в грунт, приводная установка и дополнительное оборудование. На отечественном рынке можно найти копры российского и зарубежного производства. В любом случае техника данного типа является достаточно дорогостоящей, потому многие компании предлагают аренду копрового оборудования для частного, промышленного и других видов строительства.

Для приобретения или аренды копров следует учитывать специфику проводимых работ и бюджет, выделенных на забивку свай, в зависимости от этих факторов и будет выбираться вид техники.

Классификация копров

Все машины для забивки свай являются достаточно маневренными, что обеспечивает манипуляции со сваями: повороты, наклоны, перемещение на небольшие расстояния. Основное назначение оборудование – управление сваебойными молотами. По типу приводной установки спецтехника разделяется на следующие виды:

  • колесная;
  • рельсовая;
  • гусеничная.

Колесные копры для свай являются наиболее экономичными и универсальными. Основное преимущество – способность перемещаться на значительные расстояния на собственном ходу. Основные виды данной техники выполнены на базе КрАЗ, Амур, КамАЗ, ЗИЛ, Урал.

Копры на базе КамАЗКопры на базе КамАЗ

К примеру, савебоойн6ые машины на базе КРАЗ могут перемещаться по дорогам общего назначения. Необходимость в демонтаже подвесного оборудования при этом отсутствует.

Гусеничная техника является менее мобильной ее преимущество – возможность установки и перемещения более тяжеловесного оборудования. Ее транспортировка требует привлечения вспомогательных транспортных средств: тягачей и траловых прицепов. Такие копры отличаются более значительными габаритами и возможностью установки навесной техники с повышенными мощностями. Соответственно, их производительность по сравнению, с колесными вариантами увеличивается в разы.

Гидравлический копровый молотГидравлический копровый молот

Гусеничные копры применяются в строительстве крупных промышленных объектах. Они обладают максимальной грузоподъемностью, изначально являются полностью универсальными, реже — полууниверсальными. Такие копры используются для вертикальной и наклонной забивки свайных элементов длиной более 12 и 16 м.

Использование рельсовых копров значительно снижает давление на землю, по этой причине они эксплуатируются на грунтах с повышенной влажностью или наличием значительных подвальных площадей.

Виды молотов

В зависимости от типа платформы сваебойного оборудования, на него можно устанавливать те или иные виды молотов. Наиболее тяжелые из них применяются на рельсовых копрах. Менее тяжеловесное оборудование может эксплуатироваться с применением колесной и гусеничной техники. Для вколачивания в землю конструктивных элементов применяются следующие виды молотов:

  1. Подвесные. Не сегодняшний день эксплуатируются крайне редко, так как относится к морально устаревшему оборудованию. Основные элементы молота – металлическая болванка, петля в верхней ее части и подъемная болванка. Болванка крепится на направляющих рамах, поднимается с помощью лебедки, натяжение ослабляется и молот падает. Данный вид оборудования отличается небольшой производительности по сравнению с более новой техникой.
  2. Паровоздушные молоты являются механизированными конструкциями, работающими за счет энергии сжатого воздуха. Паровоздушные молоты разделяются на следующие виды: простые и двойного действия. В первом случае энергия сжатого применяется для поднятия бойка, после чего он под собственным весом падает на сваю. Во втором случае ударная часть не только поднимается, но и опускается при воздействии сжатого воздуха, что обеспечивает более эффективную забивку конструктивных элементов в грунт.
  3. Дизельные молоты – наиболее распространенные и применяются в самых разных видах строительства. Есть два типа таких молотов: штанговые и трубчатые. Первые имеют более низкую производительность из-за отсутствия системы охлаждения. Как результат – необходимость перерывов в рабочем процессе для предотвращения перегревов и выхода из строя рабочих механизмов. Трубчатые молоты работают внутри цилиндра, данная конструкция оснащена охлаждающей системой.
  4. Быстродействующие молоты. Они могут применяться в качестве подвесного оборудования на копрах или подвешиваться на подъемном кране к стреле с помощью тросов.
  5. Электрические вибрационные молоты используются на водонасыщенных и песчаных грунтах. Работают за счет низкочастотных и высокочастотных колебаний.
  6. Виброударные молоты. Основная особенность – совмещение ударной силы и вибрационного воздействия. Их использование оправдывается на грунтах с высокой плотностью.

Виброударные молоты отличаются небольшим весом в комплексе с высокой производительностью по сравнению с другими видами забивного оборудования. Общим недостатком паровоздушным сваебойных механизмов является низкая производительность по сравнению с дизельными и гидравлическими вариантами.

Обычные, универсальные, полууниверсальные копры

Пример универсального копрового оборудованияПример универсального копрового оборудования

Прежде чем арендовать сваебойную спецтехнику, следует учесть ее возможности и специфику забивки фундамента. Например, погружение конструктивных элементов будет осуществляться вертикально или под наклоном. Также следуют учитывать размеры свайного поля, на больших площадях применение обычных копров часто не является оправданным.

По функциональным возможностям копры классифицируются на такие виды:

  • обычные;
  • полууниверсальные;
  • универсальные.

Обычные копры имеют фиксированные мачты, по этой причине они не могут осуществлять работу по наклонной забивке свай. Такие копры, как правило, не оснащены самоходной установкой и перемещаются по строительному участку на рельсовом ходу.

Полууниверсальное оборудование является более эффективным при погружении свайных элементов на больших площадях. Они имеют вышку, перемещающуюся в горизонтальной плоскости вышку. Может осуществляться забивка свай под наклоном.

Перемещение и забивка свай при помощи копровПеремещение и забивка свай при помощи копров

Универсальные копры для свай также осуществляют погружение конструктивных элементов под наклоном, они имеют подвижную вышку и регулировку вылета мачты, что позволяет перемещать сваи на некоторые расстояния и погружать в грунт изделия различной длины.

Различается еще один вид сваебойной спецтехники – бурильно-свайные копры. Данное строительное оборудование имеет буровую колонну, назначение которой – лидерное бурение скважин с последующим погружением свайных элементов. Этот вид работ применяется на трудных грунтах и для облегчения погружения свай.

Возможности копров

Основное назначение копровых машин – выполнение всех работ по установке свай на месте строительства. К ним относится:

  • размещение свай в расходных складах;
  • их перемещение от складов с применением лебедочного оборудования к месту забивки свайного фундамента;
  • поднятие конструктивного элемента непосредственно над местом забивки;
  • погружение элемента в грунт.

Затем машина переезжает на место следующей забивки столба.

Кроме того, копровое оборудование осуществляет демонтаж уже находящихся в грунте свай или временных шпунтов. Установки применяются не только для вертикальной, но и для наклонной забивки свайных столбов под максимально возможным углом.

Забивка свай квадратного сеченияЗабивка свай квадратного сечения

Какие сваи можно забивать при помощи копрового оборудования

Копры предназначены для забивки железобетонных свайных элементов следующих видов сечения:

  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • круглые;
  • сваи-оболочки.

Выбор формы изделия зависит от формы наголовника, применяемого на копре. Это – сменная деталь, имеющая непосредственный контакт со сваей.

В данном видео показан процесс забивки 12 м сваи при помощи гидравлического молота:

Копровое оборудование применяется для всех видов работ, связанных с погружением конструктивных элементов свайного фундамента в грунт. В зависимости от специфики проведения строительства используются различные виды копров и сваебойных молотов. На сегодняшний день копры можно брать в компаниях, предоставляющих прокат специализированной строительной техники.

Глава 8. Машины и оборудование для погружения

СВАЙ

8.1. Способы устройства свайных фундаментов

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набив­ные сваи. Два первых типа свай изготовляют на заводах, а третий устраивают на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского из­готовления. В настоящее время на стройках России массовое применение (более 90% от общего объема свай) получили забивные сваи квадратного сечения от 0,2×0,2 м до 0,4×0,4 м длиной до 20 м. Используются также винтовые металлические сваи, в частности, для заанкеривания трубопроводов, укладываемых в болотистый грунт; в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статичес­кие нагрузки и т. п. За рубежом свайные фундаменты изготовляют преимущественно буронабивным способом, который и в нашей стране начинает находить все более широкое применение.

Забивные сваи погружают в грунт ударной нагрузкой посредством свайных молотов, вибрированием с помощью ви­бропогружателей и сочетанием этих способов — вибромолотами. Реже в наиболее подат­ливые глинистые и супесчаные грунты текучей и текучепластической консистенции за­бивные сваи погружают вдавливанием с пригрузкой вдавливающего оборудования тя­желыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные рамы, связанные с направляющей мачтой. По сравнению с ударным способом вибропогружением можно повысить производительность труда в 2,5 … 3 раза при одновременном снижении стоимости работ в 1,2 … 2 раза.

Для завинчивания свай применяют специальные устройства, называемые кабе­станами. При этом сваю дополнительно пригружают, особенно на начальном этапе, когда ее лопасти ще недостаточно защемлены грунтом. Винтовые сваи можно погружать в щебенисто-галечные, гравийно-песчаные, глинистые, а также в мерзлые (песча­ные и глинистые) грунты.

Набивные сваи изготовляют на месте путем заполнения предварительно пробу­ренной скважины бетонной смесью с уплотнением или без него. Скважины образуют бурением, пробивкой штампами, иногда с раскаткой или сочетанием этих способов. В плотных грунтах скважины разрабатывают без крепления их стенок, а в обрушающих-ся грунтах — с использованием обсадных труб, которые оставляют в скважине или извле­кают из нее по мере ее заполнения бетонной смесью. Уширения в скважинах под пяты свай образуют режущими уширителями рабочих органов бурильных машин или с помо­щью камуфлетного взрыва, не вызывающего деформаций грунта за пределами рабочей зоны. Для механизации работ по устройству набивных свай используют общестроительные машины и оборудование (бурильные, бетоносмесительные, машины для транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси и др.), а также специальные машины для наиболее эффективного выполнения этих работ.

8.2. Копры и копровое оборудование

Универсальным базовым оборудованием для перемещения свай с мест их рас­кладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, а также для крепления погружателя являются копры, обеспечивающие также передвижение свае­бойного оборудования вдоль фронта работ. Копрами, кроме того, погружают сваи-обо­лочки кольцевого сечения диаметром от 0,5 до 2,5 м длиной до 30 м, состоящие из зве­ньев длиной 3 … 8 м, а также металлический шпунт специального корытного или Z-образного профиля длиной до 25 м. Различают копры рельсовые (КР) и навесные (КН) на тракторах, одноковшовых экскаваторах и автомобилях. Применяют также навесное ко­провое оборудование (КО) на гусеничных тракторах, экскаваторах и кранах, реже — на автомобильных (пневмоколесных) кранах. Для забивки свай и шпунта в воде использу­ют плавучие копры. Навесные копры и копровое оборудование используют преимуще­ственно в жилищном и промышленном строительстве, а рельсовые копры — в гидротех­ническом и энергетическом строительстве. Главным параметром отечественных копров, входящим в их индекс, является максимальная длина погружаемых свай (до 8, до 12, до 16, до 20 и до 25 м). Так, например, индекс КН-12 расшифровывают как копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 — копер рельсовый для свай длиной до 16 м и т. д.

Навесные копрыявляются наиболее распространенным типом машин для про­изводства свайных работ. Они могут быть универсальными и полууниверсальными. В качестве базовых машин используют тракторы, одноковшовые экскаваторы и автомоби­ли. Каждую модель навесного копра комплектуют свайными молотами соответствую­щих типоразмеров.

Для начала работы на новой строительной площадке навесной копер подготавли­вают к функционированию в соответствии с инструкцией по эксплуатации, с использо­ванием автомобильного крана навешивают на стрелу в ее нижней части свайный молот и закрепляют на нем канат копрового агрегата.

Копры на тракторной базе применяют для работы со сваями длиной от 8 до 12 м при их линейном или кустовом расположении. Копровую стрелу 2 (рис. 8.1, а) обычно навешивают на базовый трактор 4 в его задней части. Ее наклон в про­дольной вертикальной плоскости на угол от 10 до 33° и в поперечной плоскости на угол до 7° обеспечива­ется гидравлическими цилиндрами 3. Для подвески сваепогружателя (свайного молота) 1 с наголовни­ком, подтаскивания и установки сваи в исходное для погружения по­ложение используют канатно-блочные системы с гидравлическим приводом. Управляют копровым оборудованием с рабочей площадки с правой стороны по ходу трактора. Для подготовки к перебазированию копра с него снимают свайный мо­лот, а верхнюю секцию стрелы, со­единенную с нижней секцией шарнирно, укладывают на подставку 5 (рис. 8.1, б). На небольшие расстояния копер перемещают собственным ходом, а при боль­ших расстояниях его перевозят на трайлере.

Копры на тракторной базе изготовляют также с боковой навеской копрового оборудования (рис. 8.2) — обычно с левой стороны по ходу трактора. С правой же стороны располагают гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота, сваи и противовеса. Управляют копровым оборудованием как из кабины машиниста, так и с выносного пульта.

Последовательность забивки свай определяют так, чтобы суммарное время переездов копра от сваи к свае было мини­мальным. Наибольший эффект по этому условию достигается при линейной забивке свай, когда машина движется по оси свайного ряда.

Для повышения продольной устойчивости копра при его передвижении свайный молот опускают на стреле в его нижнее положение, а стрелу (при ее заднем расположении) несколько наклоняют по ходу трактора вперед. В случае работы в котлова­не перед въездом и выездом из него копер переводят в транспортное положение (см. выше). Выезжают из котлована задним ходом.

Копры на базе канатных экскаваторов(рис. 8.3) применяют преимущественно для забивки свай длиной до 16 м в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок. Копровую стрелу 2 соединяют с головой экскаваторной стрелы 1 универсальным шарни­ром, позволяющим стреле наклоняться в любом направлении (до 20 … 35° продольно и до 1,5 … 5° в поперечном направлении) и поворачиваться относительно вертикальной оси. В нижней части копровую стрелу соединяют с поворотной платформой экскаватора двумя гидроцилиндрами 4. В системе наведения используют гидравлический привод с раздельным уп­равлением каждым из двух нижних гидроцилиндров и гидроцилиндра 3 привода механизма поворота стре­лы относительно собственной продольной оси. В ра­бочем положении копровая стрела опирается на грунтовое основание через гидравлический домкрат или i выдвижную телескопическую пяту 5. Управляют ко­провым оборудованием из кабины машиниста.

За счет поворота платформы базового экскава­тора рассматриваемые копры имеют обширную рабо­чую зону, благодаря чему они могут погружать не­сколько свай с одной рабочей позиции. По сравнению с тракторными копрами, перемещающимися на но­вую позицию после погружения каждой сваи, экска­ваторные копры затрачивают меньше времени на вы­полнение операций рабочего цикла и поэтому обеспе­чивают более высокую производительность при про­чих равных условиях. Наиболее эффективно исполь­зование экскаваторных копров при кустовом располо­жении свай. Копры на экскаваторной базе при работе . в однородных грунтах средней плотности и проходи­мости могут погружать за смену до 25 — 30 свай дли­ной 8 м, до 15 — 20 свай длиной 12 м и до 8 — 12 свай длиной 16 м.

Копер для забивки свай — назначение и использование

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Портал о фундаментах Портал о фундаментахФундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Заливка фундамента под дом

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Как армировать ростверк

      Необходимость устройства опалубки

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь

Копры и копровое оборудование

Универсальным базовым оборудованием для перемещения свай с мест их раскладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, а также для крепления погружателя являются копры, обеспечивающие также передвижение сваебойного оборудования вдоль фронта работ. Копрами, кроме того, погружают сваи-оболочки кольцевого сечения диаметром от 0,5 до 2,5м длиной до 30м, состоящие из звеньев длиной 3…8м, а также металлический шпунт специального корытного или Z‑образного профиля длиной до 25м. Различают копры рельсовые (КР) и навесные (КН) на тракторах, одноковшовых экскаваторах и автомобилях. Применяют также навесное копровое оборудование (КО) на гусеничных тракторах, экскаваторах и кранах, реже — на автомобильных (пневмоколесных) кранах. Для забивки свай и шпунта в воде используют плавучие копры. Навесные копры и копровое оборудование используют преимущественно в жилищном и промышленном строительстве, а рельсовые копры — в гидротехническом и энергетическом строительстве. Главным параметром отечественных копров, входящих в их индекс, является максимальная длина погружаемых свай (до 8, 12, 16, 20 и 25м). Так, например, индекс КН-12 расшифровывают как копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 — копер рельсовый для свай длиной до 16 м и т.д.

По степени подвижности рабочего оборудования различают копры универсальные, полууниверсальные и простые. Универсальные копры обеспечивают полный поворот платформы с установленным на ней оборудованием, изменение вылета и наклон копровой стрелы для погружения наклонных свай. Полууниверсальные копры обеспечивают либо только поворот платформы для погружения вертикальных свай, либо наклон стрелы при работе с наклонными сваями. Простые копры, к которым относится обычно копровое оборудование, не имеют механизмов для поворотных (в плане) движений и наклона стрелы.

Рабочий процесс копра состоит из его перемещения к месту установки сваи, ее строповки, подтягивания, установки на точку погружения по предварительно выполненной разметке, выверки правильности ее положения, закрепления на свае наголовника, предохраняющего ее от разрушения при ударном погружении, установку на сваю погружателя, расстроповку сваи, ее погружение с последующей выверкой направления, подъем погружателя и снятие с погруженной сваи наголовника.

Навесные копры являются наиболее распространенным типом машин для производства свайных работ. Они могут быть универсальными и полууниверсальными. В качестве базовых машин используют тракторы, одноковшовые экскаваторы и автомобили. Каждую модель навесного копра комплектуют свайными молотами соответствующих типоразмеров. Для начала работы на новой строительной площадке навесной копер подготавливают к функционированию в соответствии с инструкцией по эксплуатации, затем с помощью автомобильного крана навешивают на стрелу в ее нижней части свайный молот и закрепляют на нем канат копрового агрегата.

Копры на тракторной базе применяют для работы со сваями длиной от 8 до 12 м при их линейном или кустовом расположении. Копровую стрелу 2 обычно навешивают на базовый трактор 3 в его задней части (рис.155,а). Ее наклон в продольной вертикальной плоскости на угол от 10 до 33° и в поперечной

Рис.155. Копер на базе гусеничного трактора с задней навеской копрового оборудования: а ‑ рабочее положение; б — транспортное положение

Рис.156. Копер на базе гусеничного трактора с боковой навеской копрового оборудования

плоскости на угол до 7° обеспечивается гидравлическими цилиндрами. Для подвески сваепогружателя (свайного молота) 1 с наголовником, подтаскивания и установки сваи в исходное для погружения положение используют канатно-блочные системы с гидравлическим приводом. Управляют копровым оборудованием с рабочей площадки с правой стороны по ходу трактора. Для подготовки к перебазированию копра с него снимают свайный молот, а верхнюю секцию стрелы соединенную с нижней секцией шарнирно, укладывают на подставку (рис.155,б). На небольшие расстояния копер перемещают собственным ходом, а на дальние перевозят на трейлере.

Копры на тракторной базе изготавливают также с боковой навеской копрового оборудования (рис.156) — обычно с левой стороны по ходу трактора. С правой же стороны располагают гидравлические цилиндры с полиспастами для подъема молота, сваи и противовеса. Управляют копровым оборудованием как из кабины машиниста, так и с выносного пульта. Последовательность забивки свай определяют так, чтобы

Рис.157. Копер на базе канатного экскаватора

суммарное время переездов копра от сваи к свае было минимальным Наибольший эффект по этому условию достигается при линейной забивке свай, когда машина движется по оси свайного ряда. Для повышения продольной устойчивости копра при его передвижении свайный молот опускают на стреле в его нижнее положение, а стрелу (при ее заднем расположении) несколько наклоняют по ходу трактора вперед. В случае работы в котловане перед въездом и выездом из него копер переводят в транспортное положение. Выезжают из котлована задним ходом.

Копры на базе канатных экскаваторов (рис.157) применяют преимущественно для забивки свай длиной до 16м в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок. Копровую стрелу 2 соединяют с головой экскаваторной стрелы 1 универсальным шарниром, позволяющим стреле наклоняться в любом направлении (до 20…35° продольно и до 1,5…5° в поперечном направлении) и поворачиваться относительно вертикальной оси. В нижней части копровую стрелу соединяют с поворотной платформой экскаватора двумя гидроцилиндрами 4. В системе наведения используют гидравлический привод с раздельным управлением каждым из двух нижних гидроцилиндров и гидроцилиндра 3 привода механизма поворота стрелы относительно собственной продольной оси. В рабочем положении копровая стрела опирается на грунтовое основание через гидравлический домкрат или выдвижную телескопическую пяту 5. Управляют копровым оборудованием из кабины машиниста.

За счет поворота платформы базового экскаватора рассматриваемые копры имеют обширную рабочую зону, благодаря чему они могут погружать несколько свай с одной рабочей позиции. По сравнению с тракторными копрами, перемещающимися на новую позицию после погружения каждой сваи, экскаваторные копры затрачивают меньше времени на выполнение операций рабочего цикла и поэтому обеспечивают более высокую производительность при прочих равных условиях. Наиболее эффективно использование экскаваторных копров при кустовом расположении свай. Копры на экскаваторной базе при работе в однородных грунтах средней плотности и проходимости могут погружать за смену до 25…30 свай длиной 8м, до 15…20 свай длиной 12м и до 8…12 свай длиной 16м.

Копры на автомобильной базе применяют преимущественно на рассредоточенных свайных работах малых объемов в радиусе до 200км, в частности, в строительстве технологических трасс, в трубопроводном и сельскохозяйственном строительстве при длине свай до 8м. Автомобильными копрами погружают также пробные сваи при инженерно-геологических изысканиях, контрольных исследованиях, привязке и корректировке проектов свайных фундаментов. Конструктивно копровое оборудование сходно с таковым для навески на гусеничные тракторы.

В случае меж объектных переездов копровое оборудование укладывают в транспортное положение в течение 10…15 минут без разборки, снятия молота и применения грузоподъемных средств. Средняя эксплуатационная производительность автомобильных копров при работе со сваями длиной 6…8м в грунтах средней плотности и проходимости составляет 18…22 сваи в смену.

Рельсоколесный копер (рис.158) состоит из нижней рамы 1 с ходовыми тележками 2, поворотной платформы 6, опирающейся на нижнюю раму через опорно-поворотное устройство, с расположенными на ней силовой установкой (обычно электрической), механизмами (в том числе одной или двумя лебедками для подъема и установки в рабочее положение сваи и погружателя), органами управления, кабиной и противовесом, мачты З и механизмов 4 и 5 для изменения ориентации мачты относительно платформы.

Рис.158. Универсальный копер на рельсовом ходу

В зависимости от принятой технологии работ копер комплектуют свайным молотом, вибропогружателем или вибромолотом.

Если размеры и конфигурация свайного поля таковы, что с одной установки рельсового пути нельзя погрузить в грунт все сваи, то для работы используют несколько копров, работающих каждый на своем рельсовом пути, или перекладывают рельсовый путь после выполнения работ с прежней его установки.

После перемещения копра его надежно стопорят стояночными тормозами или другими устройствами. Для районов массового жилищного и промышленного строительства, а также при возведении зданий и сооружений на слабых и водонасыщенных грунтах или при наличии в строящемся здании значительного технического подполья наиболее рационально применять копры мостового типа — КМ (рис.159,а), называемые также мостовыми копровыми установками, состоящими из самоходного моста 4, передвигающегося по рельсам 5, уложенным вдоль свайного поля (обычно на бровках котлована), и тележки 3 с копровым оборудованием 2 или рельсового копра, перемещающихся по мосту поперек свайного поля. Все механизмы копровой установки приводятся в движение электродвигателями с гидравлическими автоматизированными (координатно-шаговыми) или неавтоматизированными системами наведения. В случае автоматического наведения сваи на точку погружения установки обеспечены программным или полуавтоматическим управлением с использованием следящих устройств, устанавливаемых на механизмах передвижения моста и копрового оборудования. Управляют координатно-шаговым устройством из кабины 1 с кнопочного пульта или системы кнопочного набора кодовых знаков телефонного типа. Известны также мостовые копровые установки на рельсовом или гусеничном ходу, не имеющие систем наведения свай. Перевозят мостовые копры седельным автомобилем-тягачом с использованием прицепа-роспуска (рис.159,б), который подводят под мост после его вывешивания.

Рис.159. Копер мостового типа (а) и его перевозка в транспортном положении (б)

Копровую стрелу переводят в транспортное положение с помощью гидравлического механизма складывания. Продолжительность операций по переводу мостового копра в транспортное положение и обратно составляет 3…4ч без применения дополнительных грузоподъемных средств.

Для работы со сваями длиной 3…12м отечественная промышленность выпускает также копровое оборудование, навешиваемое на базовые машины (тракторы, автомобильные краны, одноковшовые экскаваторы).

Копровое оборудование автономно по энергоснабжению, маневренно на строительной площадке, надежно в эксплуатации. Его недостатком являются повышенные затраты времени на маневровые движения для установки сваи в заданную точку свайного поля. Навесное копровое оборудование на базе автомобильных кранов применяют при малых рассредоточенных объемах свайных работ и необходимости быстрого перебазирования (пробные сваи при инженерно-геологических исследованиях, строительство линий электропередачи, трубопроводов большой протяженности и т.п.).

Копер С-532 — Специальные виды работ в строительстве

Копер С-532, предназначенный для забивки тяжелых железобе­тонных свай длиной от 10 до 17 м сечением 40X40 см, оборудован дизель-молотом С-330 или С-859.
Основными частями копра (рис. 3.18) являются: платформа 1, установленная на катках для передвижения по рельсовому пути 7; рама 2, выдвигаемая вперед на 1 м для забивки свай, расположенных в два ряда, мачта 3 с головкой, имеющей консоль с блоками для канатов, монтажная стойка с подкосом 4, механизм изменения наклона мачты 5 (вперед и назад), лебедка с электродвигателем 6. Для контроля наклона мачты на платформе копра неподвижно закреплен ука­затель наклона и шкала, укрепленная на мачте (рис. 3.18, б). Цифры на шкале, расположенные выше нуля, соответствуют наклону мачты назад, а ниже нуля — для замера наклона ее вперед. Устойчивость копра обеспечивается растяжками и противовесом — грузом до 10 Т.

Этим копром можно забивать вертикальные и наклонные сваи. Направление их обеспечивается двумя каретками. Для погружения свай ниже основания копра имеется выдвижная секция мачты дли­ной 4 м.

Самоходные копровые агрегаты могут быть смонти­рованы на базе экскаваторов и оснащены навесной или подвесной копровой мачтой. Этими агрегатами можно погружать с одной сто­янки несколько свай, поэтому применять их целесообразно при кус­товом и двухрядном расположении свай. Мачты этих агрегатов ре­шетчатые и трубчатые; их можно скреплять со стрелой крана жест­ко на 3-4 м ниже головки ее или шарнирно подвешивать к верхней части стрелы.

Навесные мачты позволяют погружать сваи на вылетах от оси вращения крана-экскаватора до 6 м. Агрегатами с подвесными мачтами можно погружать сваи на вылетах до 8-10 м, но с опиранием низа мачты на грунт. Телескопическая распорка служит для приве­дения мачты в вертикальное положение и придает ей жесткость. При работе на неровной местности агрегаты с подвесной копровой мачтой не обеспечивают точности погружения сваи.

Рис. 3.18. Копер без поворотной платформы С-532:
а — схема копра; б — указатель наклона мачты копра С-532 и приборы для контроля наклона мачты: 1 — корпус; 2 — ру­коять арретира; 3 — ось с шарикоподшипниками 4; 5 — дос­ка; 6 и 14 — шкалы; 7 и 13 — указатели наклона мачты, 8 — поводок, 9 — арретир;  10 и 15 — грузы;  11 и 12 — рычаги

В некоторых копровых агрегатах, смонтированных на базе кранов-экскаваторов, мачта присоединена к стреле крана при помощи двухшарнирной подвески, позволяющей поворачивать мачту в любом направлении и устанавливать в вер­тикальное положение. Недостатком такого крепления является ограничение по­лезной высоты мачты и соответственно уменьшение длины погружаемых свай.

На рис. 3.19 показана схема копрового агрегата на базе крана-экскаватора Э-1003 или Э-1004, позволяющего погружать железобе­тонные сваи длиной до 12-14 м.

Рис. 3.19. Копровый самоходный агрегат на      базе     крана-экскаватора Э-1003 (Э-1004)   с навесной мачтой:
1 — стрела крана-экскаватора; 2 — мачта коп­ра; 3 — головка с блоками; 4 — полиспаст; 5 — канат для подъема молота; 6 — канат для подтаскивания и подъема сваи; 7 — стреловой канат для удержания стрелы в необходимом положении; 8 — дизель-молот; 9 — наголовник; 10 — телескопическая распорка

В агрегатах, смонтированных на базе экскаваторов прямой ло­паты Э-652А и других, навесные мачты крепят жестко к стреле (пос­ле снятия   рукояти).    Агрегат С-860, смонтированный на базе экскаватора Э-625А (см. рис. 3.21), оснащен устройст­вом для изменения положения копровой мачты и поперечных осей для установки сваи в стро­го вертикальное положение.

Возможность поворота плат­формы агрегата с мачтой на  360° вокруг горизонтальной оси позволяет забить с одной стоянки несколько свай. В качестве сваепогружателей мож­но применять дизель-молот, паровоздушный молот и вибра­ционные машины.

На базе экскаватора Э-10011А создан копровый аг­регат СП-50 и на базе экскава­тора ЭО-6143 — агрегат СП-51, предназначенные для погруже­ния железобетонных свай сече­нием 35х35 см. длиной 12 м (агрегатом СП-50) и 16 м(аг­регатом СП-51). Эти агрегаты имеют механизмы управления мачтой, позволяющие прида­вать мачте наклон вперед — назад, вправо — влево и выдвигать раму для изменения вы­лета мачты агрегата СП-50 на 1,05 м, а у С-51 — на 1,2 м.

Самоходные копровые аг­регаты на базе гусеничных стреловых кранов МКГ-20 и МКГ-25 предназначены для за­бивки железобетонных свай длиной до 16 м и весом до 5 Т.

 

Рис.   3.20.    Копровый     самоходный агрегат С-860 на базе экскаватора Э-652А с навес­ной мачтой:
1 — мачта; 2 — направляющие; 3 — блок для ка­ната; 4, 5 — гидроцилиндры для наклона мачты и поворота   ее   вокруг    оси    на   22,5°;   6 — крановая стрела  с  шарнирной  опорой

Технические характеристики копровых полноповоротных агрега­тов на базе экскаваторов и на гусеничном ходу приведены в табл. 3.12.

Таблица  3.12 Характеристики копровых полноповоротных агрегатов

Копры на базе тракторов и трубоукладчиков применяют для по­гружения наклонных и вертикальных свай длиной 6-8 м и сечени­ем 30х30 см (имеются модели для забивки свай длиной до 16 м). По месту расположения навесных мачт различают агрегаты с мачтой, расположенной в хвостовой части трактора, и с мачтой, ук­репленной с боку трактора. Копры оборудованы дизель-молотами и большинство их имеет спе­циальные механизмы для изменения углов наклона мач­ты и выдвижения ее вперед. К агрегатам с мачтой, расположенной в хво­стовой части трактора, отно­сят копры С-533А и С-870.

Молот внутреннего сгорания: Как технологично бросить бабу

Наверняка многим из наших читателей отравлял жизнь работающий неподалеку сваебойный молот, с оглушительным грохотом забивающий сваи в фундамент строящегося здания. Но у наиболее любознательных помимо раздражения молот вызывал неподдельный интерес — как он устроен? Большинство современных молотов действительно имеют очень остроумную конструкцию, представляя собой, по сути, элементарный дизель. Они так и называются — дизель-молоты

Схема устройства дизель-молота

История вопроса

Исстари для того, чтобы забить сваю, ее ставили вертикально и «роняли» на нее сверху тяжелый груз. На всех языках этот груз называется по‑разному: боек, ударник, а у нас чаще всего «баба». Происхождение этого странного названия неясно, но, судя по всему, оно имеет отношение к древним языческим каменным изваяниям, которые славяне также называли «бабами» и, вполне возможно, использовали для забивания деревянных свай.

Для забивания сваи служил копер, специализированный подъемный кран, пригодный лишь для подъема и сбрасывания бабы. Мощность требовалась небольшая, всего 2−3 л.с. Поэтому изначально для привода использовались люди и лошади, а лишь потом появились паровые копры.

Тогда-то и додумались до простой мысли. Бабу совершенно не обязательно поднимать с помощью какого-то крана. Достаточно подвести к ней энергию пара и заставить самостоятельно прыгать, отталкиваясь от верхушки сваи. При этом первый толчок свая получает, когда механическая баба совершает прыжок, а второй — когда она падает на сваю. Паровые копры-молоты оказались очень эффективными, но собственно паровой котел сильно усложнял конструкцию. Решить проблему смогли молоты внутреннего сгорания.

Как бросить бабу

В принципе такой копр-молот является обычным поршневым двигателем, только без кривошипно-шатунного механизма. Да он и не нужен: возвратно-поступательное движение поршня непосредственно используется для подъема и бросания бабы.

Как брекеты выпрямляют зубы: ускоренное видео

Первоначально эти двигатели работали на легком топливе, так же как обычные бензиновые моторы. Но оказалось, что выгоднее применять цикл Дизеля — и топливо можно использовать низкосортное, включая мазут, и расход его гораздо ниже. Так появился и дизель-молот.

Раньше почти в каждой школе можно было увидеть прекрасную демонстрационную модель такого дизель-молота. Она состояла из двух тяжелых болванок со штангами. Верхняя болванка имела расточку, служившую цилиндром. На нижней болванке был выступ, исполнявший роль поршня. Учитель поднимал верхнюю болванку, бабу, и ставил ее на запор. После этого он клал в углубление поршня ватку, смоченную эфиром, и поворотом рукоятки запора сбрасывал бабу. При ее падении цилиндр надвигался на поршень. Там сжимался воздух, температура его повышалась, эфир вспыхивал. От этой вспышки давление в цилиндре резко возрастало, и баба подпрыгивала. До полного выгорания эфира модель успевала сделать 5−10 прыжков. Опыт был очень эффектен. В классе звенели стекла, после каждого взлета бабы из цилиндра вырывалось пламя и слышался громкий звук выхлопа продуктов сгорания эфира.

Нешкольный молот

А как устроен настоящий дизель-молот в простейшем варианте? Здесь все почти так же, как на школьной модели, только много сложнее. Баба ходит по направляющим копра. Поршень снабжен уплотнительными кольцами и имеет форсунку для распыления топлива. Подается оно насосом под давлением в несколько сотен атмосфер, как в обычном дизеле.

Перед началом работы дизель-молот поднимают и устанавливают на верхушку сваи. При этом баба подвешивается на автоматически запирающемся крючке. Рабочий дергает за канат, чтобы привести устройство в действие, крючок отцепляет бабу, и та начинает падать. Здесь, как и на школьной модели, движется не поршень, а цилиндр. Как только поршень окажется в цилиндре, начинается сжатие воздуха. На боку бабы расположен специальный штырь, который по мере ее движения толкает рычаг плунжерного насоса, и в цилиндр через форсунку впрыскивается порция топлива. К этому моменту температура сжатого воздуха превышает 700оС, и распыленное топливо вспыхивает. Повышается давление в цилиндре, баба подпрыгивает, и процесс повторяется до тех пор, пока свая не будет забита.

Самая совершенная тепловая машина

Работает дизель-молот по двухтактному циклу, и за один цикл свая получает два толчка. Первый — при падении бабы на поршень, второй — после вспышки топлива в цилиндре. Толчки передаются на сваю через шаровую опору, которая компенсирует неточность изготовления головки сваи. Масса ударной части дизель-молотов разной конструкции находится в пределах от 500 кг до 2 т. Средняя частота работы дизель-молота — 50−60 ударов в минуту.

Дизель-молот, несмотря на свою простоту, устройство весьма совершенное. Поскольку в нем нет кривошипно-шатунного механизма, его механический КПД может достигать 95−98%. А применение очень высоких (до 30) степеней сжатия значительно повышает термический КПД. Поэтому лучшие современные дизель-молоты являются едва ли не самыми совершенными тепловыми машинами и имеют КПД более 50%.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2005).

Свайный копер виды и их характеристики

Копры для забивания свай являются станинами, служащими для установки и удерживания забиваемых свай в вертикальном положении (или наклоном, если требуется), а также для подъема молотов и направления их ударов.
Основная часть копра — направляющие стрелы, вдоль которых движется молот в процессе забивки свай, — бывает деревянной и металлической. В зависимости от длины сваи, условий ее погружения, а также типа используемого молота применяются различные типы копров: стандартные копры простейшей конструкции; универсальные копры, обеспечивающие производство работ в различных условиях; плавучие копры, приспособленные для погружения свай на местности, покрытой водой

Стандартные свайные копры простейшей конструкции. Типичным представителем этой группы является деревянный стандартный копер (рис. 1), состоящий из параллельных вертикальных неподвижных стрел-стоек, жесткость и устойчивость которых обеспечиваются системой подкосов. Основанием копра служит горизонтальная рама, на которую устанавливается площадка для силового оборудования. Для удобства обслуживания копра предусматривается лестница, являющаяся в то же время подкосом.

Все части станины изготовляются из деревянных брусьев и соединяются врубками, крепленными металлическими поковками. Для предохранения от изнашивания и уменьшения трения внутренние стороны стрел, служащие для направления движения молота, окантовываются полосовой или уголковой сталью. В голове копра в верхней части стрел укрепляются два блока — один для подъема сваи, другой для подъема молота. Высота деревянных копров в зависимости от длины забиваемых свай колеблется от до 15—20 м. Эти копры могут быть установлены на колеса и приспособлены для neредвижения по рельсовому пути.

Стандартные копры для забивания свай изготовляются и металлическими, аналогичными деревянным. Они, как правило, снабжены колесными xoдами и перемещаются по рельсовому пути, в то время как деревянные нередко передвигаются по прогонам на катках из бревен или металлических труб диаметром 22—26 см, которые подкладываются под раму копра.

схема свайной копры

Рис. 1. Деревянный копер
1 — станина; 2 — стрелы; 3 — подкосы; 4 — лестница; 5 — молот; 6 — лебедка; 7, 8 — шкивы

Металлические свайные копры для забивания свай , как правило, делают сборно-разборными, что облегчает их перевозку с одной площадки на другую.
Для работы с дизель-молотами применяют легкие металлические копры (рис. 35) сборно-разборной конструкции, состоящие из треугольной рамы 1 с колесами для перемещения копра, направляющих стрел 2 с блоками для подъема свай в молота 4 и систем: трубчатых подкосов 3. Конструкция стрел зависимости от условий забивки позволяет собирать копер высотой от 5,5 до 10,8 м. В настоящее время аналогичные конструкции копров разработаны для дизель-молотов весом 600, 1 250 и 1 800 кг.

В практике производства работ нередко встречаются случаи, когда голова забиваемой сваи находится ниже уровня рельсовых путей (забивка в котловане, на воде, в узких траншеях и т. п.).

металлические свайные копры для забивания свай

Рис. 2. Металлический копер для забивания свай легкой конструкции

Такие сваи можно забивать и при наличии обычного копра с неподвижными вертикальными стрелами, применяя короткий деревянный брус (подбабок), устанавливаемый на голову свая. Однако подобный способ невыгоден, так как подбабок поглощает значительную часть энергии молота (до 55%), вследствие чего уменьшается производительность при забивке.

В некоторых конструкциях копров возможно наращивание стрел снизу. Но значительно большие удобства представляют копры с выдвижными (телескопическими) стрелами. Внутри обычных неподвижных стрел в стандартном копре расположены вторые выдвижные направляющие стрелы, в которых ходит молот.

свайный копер

Подвижные стрелы поддерживаются канатом и с помощью лебедки могут быть опущены ниже уровня рамы стрелы на необходимую глубину. В остальном конструкция пров с выдвижными стрелами не отличает от конструкций обычных копров. Выдвижные стрелы, требующие дополнительного бара5ана у лебедки или применения отдельной лебедки, изготавливаются как из металла, так из дерева.
Желание приспособить один и тот же копер к различным условиям забивки и одновременно облегчить и ускорить ряд операций привело к созданию универсальных копров.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о