Спецтехника для забивая свай: принцип работы


Широкое распространение использования сваебойная машина получила во второй половине прошлого века. Применение таких установок позволило застраивать территории на слабых грунтовых основаниях с глубоким заложением плотных слоёв почвы. Ранее монтаж свай на глубину 10-12 метров был практически невозможен. Современная сваебойная машина, имея соответствующее оборудование, выполняет эту работу быстро и надёжно.

Определение и область применения

Сваи-оболочки представляют собой полую конструкцию с внушительным диаметром сечения – в зависимости от вида он может достигать 0,8-2 метра и более. Бывают деревянные, металлические и железобетонные. На конце сваи могут иметь специальное заострение. Материалом, из которого изготовляется конструкция, наиболее часто выступает железобетон.

Подобные сваи получили широкое распространение в строительстве промышленных и гидротехнических объектов, включая фундаменты крупных сооружений, мосты и даже надолбы. Часто применяются на особо слабых и неустойчивых грунтах, поскольку способны обеспечить прочность и устойчивость последующего сооружения из-за большой площади соприкосновения своих стенок с почвой.

Определение и область применения

Также свая-оболочка часто используются в зонах с повышенной сейсмической активностью. В частности, именно благодаря их прочностным характеристикам в условиях повышенной влажности и колебательных процессов, из них создают опорные конструкции для автострад и мостов.

Область применения и назначение сваебойной установки СП-49

Сваебойный копер СП-49 спроектирован на базе гусеничного трактора и обладает высокой устойчивостью даже на слабых и болотистых почвах, а также на снежном покрове. Он применяется на строительных площадках для забивки свай в почву при помощи удара молотом по торцу сваи. В работе могут равнозначно использоваться как дизельные молоты трубчатого сечения, так и штанговые.

Сваебой СП-49 способен забивать сваи под углом к поверхности стройплощадки, что существенно расширяет сферу его использования.

Сваебойный копер СП-49 имеет высокую проходимость при небольших габаритах, поэтому используется для создания фундамента из свай в таких отраслях современного строительства, как:

  • дорожное строительство;
  • многоэтажное и малоэтажное возведение жилых домов;
  • монтаж линий электропередач;
  • прокладка трубопроводов и других коммуникаций;
  • устройство ограждений для укрепления откосов нестабильного грунта при строительстве различных сооружений.

Достоинство свайного основания

Главное преимущество использования свай в строительстве заключается в надёжности фундамента относительно сезонного поведения грунта. От перепадов температур, замерзания и оттаивания почвы такие опоры исключают движение и разрушение строения. Объясняется это строго вертикальным погружением заготовок ниже уровня промерзания грунта. Погружение происходит одним из трёх способов:

  • если почва слабая – достигается глубина до плотного слоя;
  • если грунт плотный – применяется методика подмыва;
  • если работы проводятся зимой – используется паровая игла.

Во втором случае применяется гидрокоптер. Оборудование под сильным напором подаёт воду вдоль столба. А забиватель в размягчённую прослойку погружает сваю на нужную глубину.

В третьем варианте в области погружения свайного элемента предварительно пробуривается скважина. В неё опускается игла, через которую подаётся пар. Когда промёрзший пласт оттаивает, продолжаются забивные работы.

Установка паровых игл Источник

Виды паровоздушных молотов. Молоты одиночного и двойного действия

Паровоздушные молоты (рис. 8) бывают одиночного, если падение молота происхо­дит только под действием силы тяжести, и двойного

Рис. 8 Паровоздушные молотыа – молот одиночного действия, б – молот двойного действия, 1 – свая, 2 – стрела копра 3 – пальцы, 4 – крышка цилиндра, 5 – парораспределительный (трехходовой) кран, 6 – выпуск пара, 7 – корпус цилиндра, 8 – компрессионные кольца 9 – поршень, 10 – шток, 11- отверстие для выхода воздуха и конденсата, 12 – корпус молота, 13 – поршень, 14 – шток, 15 – золотниковая коробка,  16 – наковальня

действия, если энергия падения увеличивается за счет давления пара или сжатого воздуха.

Вес молота одиночного действия состав­ляет обычно от 1,25 до 6,0 т, при высоте па­дения 1,3-1,5 м и числе ударов в минуту 30-40.

Молоты двойного действия обеспечивают высокую частоту ударов (до 300 в минуту у легких и до 100 – у тяжелых) и являются более производительными. Они выгодно отличаются легкостью монтажа и демонтажа, малыми габаритами, автоматичностью работы, могут применяться без копра (при заме­не его свободной подвеской), забивать сваи под углом, работать под водой на значительной глубине.

Достоинства и недостатки паровоздушных молотов

Применение молотов двойного действия обеспечивает лучшую сохранность голов свай, так как молот соединен выступающими из его корпуса пальцами с головой сваи, а удар наносится бой­ком-поршнем через днище корпуса (наковальню).

К недостаткам паровоздушных молотов относится необходи­мость в громоздких паровых котлах или компрессорных установ­ках большой производительности (до 20-30 м3/мин). У молотов одиночного действия бы­стро изнашивается под­вижной шланг паропро­вода, а спуск конденсаци­онной воды на голову сваи приводит к размяг­чению и ослаблению древесины деревянных свай.

Номинальная энергия молота двойного дейст­вия должна составлять 0,3-0,6 кг-м на каждый кг веса сваи, но может быть снижена на 25-30% при   погружении   свай   в слабые грунты, а также при одновременном применении подмы­ва.

Паровоздушные молоты применимы для забивки свай практи­чески в любых нескальных грунтах.

Разница между СП-и СП-49Д как старой и новой моделью

Установка СП-49Д способна выполнить полный цикл забивки сваи: подтащить её в нужную точку, поднять и забить. Ширина направляющих дизель-молота на копровой мачте установки СП-49Д составляет 625 мм. Мачта способна наклоняться на некоторый угол влево и вправо в рабочем положении, и эта возможность позволять забивать в землю сваи не только перпендикулярно (для СП-49 при использовании функции наклонной забивки возможен наклон до 18 градусов).

Разница в таком вылете, например, отличает старую модель сваебойного копра СП-49 от новой СП-49Д. У СП-49Д вылет несколько больше, усовершенствовано управление, есть возможности работы с тяжёлыми балками свай. СП-49Д забивает сваи длиной до 14-ти метров, работает с гидромолотами.

Сваебойный копр на гусеничном кране

Сваебойное оборудование можно установить не только на базовый трактор-болотоход «ЧТЗ», но и на гусеничный кран – ДЭК-251 «Челябинец» или старый восстановленный МКГ-25 или РДК-25. Бурильная или сваебойная установка должна перемещаться за счёт гусеничной машины-вездехода, которая конструктивно позволяет установить на неё копровую (бурильную) мачту и её поднимать, а в транспортном положении перевозить сбоку от машины в «сложенном» виде. На 25-тонные гусеничные краны, как правило, ставят самое мощное буровое или сваебойное оборудование, которое работает со сваями длиной порядка 15-ти метров и позволяет получать шахты для них диаметром до 1000 мм (например, установка БО-3).

Примечание о навесном оборудовании на базовом тракторе «ЧТЗ» Т10М/Б10М

В заключение отметим ещё раз, так как об этом говорилось неоднократно, что на гусеничные машины «ЧТЗ» (например, трактор специального исполнения Т10МБ-2121 или Б10М) может устанавливаться самое разное навесное оборудование:

  • бурильные установки на базе мачты сваебойного копра и с дизель-молотом;
  • баровое оборудование (траншеекопатель);
  • трубоукладчик, внешне напоминающий стреловой кран на боку базовой машины.

Примечание:

Как у трубоукладчика ТР-12, ТР-20 на базе трактора «ЧТЗ», так и у сваебоя СП-49/СП-49Д, что конструктивно объяснимо, нет функции поворотной платформы.

Молот для забивки свай

Техническая особенность исполнения направляющих обеспечивает деление молота для забивки опор на два типа: трубчатые и штанговые. В первом случае, используются две направляющие, расположенные параллельно друг к другу. По ним выполняется передвижение боек. Во втором случае, молот создают конструктивно закрытым. Движение боек выполняется внутри корпуса трубы из стали.

Кроме направляющих элементов, в состав молота входит привод, ударная бойка, шабот и наголовник.

Дизельный молот

Механизм работы дизельного молота не так сложен. Выполняется перемещение ударного бойка в верхнее положение. Параллельно, камера сгорания нагнетается топливом. Сброс и удар бойка об шабот провоцирует мгновенное сгорание топливной смеси. Получается взрыв. Свая погружается в землю. Боек отбрасывает вверх. Процесс цикличен. Будет продолжаться, пока не прекратится поступление топливного сырья.

Молот для забивки свай

Дизельмолот

В работе молот очень шумит.

Гидравлический молот

Не самостоятельная установка — насадка на копер. Работает, пока не забьет опору. Перейти к другой свае до этого времени не сможет.

Гидромолот

Механизм работы гидромолота другой. Отсутствуют цилиндры сгорания. Оснащается гидравлический механизм. Управление выполняется при поднятии бойка в нужное положение, опускании. Устройства более совершенны. Возможна регулировка амплитуды ударных действий. Повышается эффективность введения свай на песчанике.

Дизельные и гидравлические устройства молотов различаются массой ударной части. У дизельмолота — вес не более 3 т. У его гидравлического аналога — до 7 т.

Молот для забивки свай

Гидравлическое устройство можно арендовать. Работа пойдет быстрее в несколько раз. Некоторые работы невозможны без гидравлического оборудования.

Строительный экскаватор может одновременно выполнять погрузку, работы бульдозера и гидравлического молота.

Как забивают сваи: машины и технология установки

При необходимости строительства сооружений на проблемных почвах свайный фундамент является наиболее рациональным вариантом среди прочих разновидностей оснований. Например, на болотистом, подвижном или сыпучем грунте, при высоком уровне расположения грунтовых вод.

Сваи повсеместно используются в индивидуальном, а также в промышленном строительстве. И если для индивидуальной одноэтажной постройки можно обойтись без использования специальных механизмов, то в промышленных объемах использовать специальные устройства и машины просто необходимо. Давайте посмотрим, как забивают сваи при создании фундамента крупного объекта.

Статья по теме: Монолитный железобетонный ленточный фундамент

Услуги сваебойных машин. Что мы можем предложить?

Наша компания может предложить своим клиентам:

1. Проектные работы по свайным фундаментам в соответствии с требованиями СП 50-102-2003.

свайного поля по нашему или вашему проекту.

3. Аренду наших сваепогружных механизмов вашими предприятиями с подробным инструктажем ваших работников, или аутсорсинг (временный наем на работу) наших специалистов вашей компанией и кое-что еще.

Цены на наши услуги обсуждаются и обосновываются, вплоть до стоимости конкретного раздела проектирования или стоимости забивки пробной сваи на вашем будущем свайном поле.

Часто сталкивающемуся со свайными фундаментами и знакомому с технологией их возведения строителю зачастую неизвестно, каким образом происходит заглубление свай в грунте и какое сваебойное оборудование используется в этом процессе.

Наиболее распространенным способом заглубления свай является использование гидравлического либо дизельного молота. Несмотря на то, что их применение достаточно шумное, происходит надежное заглубление на проектную глубину.

При этом происходит также и сдавливание грунта, и качественное уплотнение подушки.

Использование свай необходимо при наличии на участке проблемных грунтов, а именно:

При строительстве малоэтажных домов преимущественно используются винтовые либо буронабивные опоры, а мощные сваи с крупным сечением, изготовленные из железобетона, в основном применяются для возведения гражданских и промышленных объектов значительного веса и площади.

Все сваи, имеющиеся на строительном рынке, разделаются на два основных типа:

Мы переоборудуем в сваебойный копер базовую спецтехнику:

Подходит ли ваша базовая машина для переоборудования в сваебойную установку с нужными вам параметрами? Узнайте у наших инженеров! Зная марку вашей спецтехники и требования к сваебою, конструкторы завода произведут прочностные расчеты и расчеты устойчивости. Чтобы работа копра была безопасной, мы ведем расчеты с запасом – берется коэффициент не менее 1,4. Если устойчивость базовой машины недостаточна для присоединения мощного и производительного навесного оборудования, в ряде случаев мы можем ее усилить за счет добавления противовесов.

Применение техники

Сваебойная техника применяется при забивании железобетонных винтовых свай в различных сферах:

  • в жилищном строительстве для устройства винтовых фундаментов;
  • в промышленном строительстве для монтажа основания под ангары, склады различные хранилища;
  • в дорожном строительстве, в частности, при устройстве мостов;
  • при возведении причалов и пирсов.

Кроме этого, данная установка может облегчить работы при выполнении:

  • ограждения шпунтами периметра траншей и котлованов;
  • предотвращение размывания грунтов с помощью стенок из шпунта;
  • предотвращение оползневых процессов.

Сваебойная техника используется не только для углубления конструкции, но и для её демонтажа.

Обзор моделей сваебойных машин

Машины бурильно сваебойные представлены множеством образцов от таких производителей, как:

  1. Junttan OY (Финляндия).
  2. Diesekos PVE (Голландия).
  3. ОАО «Строймаш» и другие.
Обзор моделей сваебойных машин

Существуют разные модели своебойных машин

Большой популярностью пользуются у строителей сваебойные машины Orteco (Германия). Оборудование от всех этих производителей смонтировано на поворотных платформах, перемещаемых на гусеничных шасси. Указанные модели оснащены типовыми подъемными мачтами с направляющими для движения молота, приводимого в действие посредством гидроцилиндра или подъемной лебедки. Среди предлагаемых рынком изделий особо выделяется сваебойная машина Копер, являющаяся классическим представителем платформенной техники, широко используемой при проведении строительных работ. Среди отечественных образцов особо выделяется гусеничная модель СП 49, отличающаяся небольшими габаритами и высокой производительностью.

Роликовая система поднятия балок ограждения

Роликовая система поднятия балок ограждения предназначена для работы с предварительно уложенными и сболченными между собой балками ограждений. Позволяет упростить ручной труд при монтаже ограждения, а также делает не обязательным предварительную разметку мест забивания стоек. Так как балки разложены и сболчены между собой, то оператор машины видит место, в которое должна быть забита стойка, напротив отверстий в балках. Конструкция системы позволяет осуществлять регулировку расстояния подачи балки от края шасси машины (вылет) и регулировку высоты от покрытия.

вверх

Схемы погружения

В технологии погружения свай предусмотрено три схемы: рядовая (а), секционная (в) и спиральная (б).

Выбор схемы зависит от размеров здания или сооружения, возводимого расположения свай относительно осей и свойств почвы.

При возведении фундаментов в несвязных грунтах сваебойные установки перемещают согласно схеме, которая предполагает деление объекта на захватки, на которых погружение свай производят последовательно по рядам. По окончании последнего ряда установку перемещают на другую захватку и после окончания работ – на третью.

Погружение свай в связных грунтах при возведении фундаментов на большой площади под многопрогонные и секционные здания и сооружения выполняют, используя секционную схему, при которой процесс начинают с первого ряда крайнего пролета (секции). Последовательно забивают сваи на втором ряду. Затем пропускают один ряд и переходят на следующие ряды. Завершают работу заделкой свай в пропущенных рядах при движении установки в противоположном направлении.

Спиральную схему применяют в том случае, когда необходимо создать куст (группу) свай в слабосжатых почвах, под развитые в плане фундаменты или опоры различных сооружений. Забивку сваи начинают с расположенной внутри среднего ряда и ведут работы в направлении спирали, которая развивается.