Какие дизель-молоты используют при забивке свай

Технология погружения сваи трубчатым устройством

Последовательность выполнения работ таким типом агрегата следующая:

• первый этап — это стыковка поршневой части с кошкой, после чего они поднимаются в верхнее положение при помощи лебедки копра;
• после этого в автоматическом режиме происходит расстыковка этой части и кошки, вследствие чего ударная часть падает по направляющей;
• пока происходит процесс падения, в работу включается насос, который начинает постепенно нагнетать дизельное топливо в специальное углубление, находящиеся в верхней части корпуса шабота;
• во время опускания поршня также происходит процесс сжатия воздуха внутри трубы молота;
• при ударе поршня по шаботу происходит детонация топлива, при которой, часть энергии расходуется на обратный подъем молота, а другая на то, чтобы забить сваю в грунт.

Другими словами, погружение и работа дизельного молота происходит за счет воздействия ударной энергии и газодинамической, которая возникает во время детонации топлива.

Особенности трубчатого типа

Трубчатый дизельный молот отличается прежде всего тем, что его конструкция полностью унифицирована. Производство этого типа агрегата осуществляется по давно устоявшейся схеме. По этой причине любой молот такого типа ничем не будет отличаться от другого трубчатого аппарата. Что касается его основных элементов, то они следующие:

• Основное оборудование для фиксации — «кошка». Это устройство обладает автоматическим механизмом, который фиксируется и сбрасывается по необходимости.
• Состоит он также из ударного бойка. Этот элемент представлен в виде поршня, который снабжен компрессионными кольцами.
• Следующий элемент дизельного молота для забивки свай — это шабота. Этот элемент является ударной поверхностью, которая в процессе работы соприкасается с таким элементом, как боек.
• Имеется также рабочий цилиндр, внутри которого происходит детонация топлива во время работы молота.
• Предусмотрены системы смазки и охлаждения оборудования.
• Направляющая труба, выполненная из высокопрочной стали.

Основное отличие между этими двумя видами заключается в том, что у трубчатого типа имеется принудительная система водяного охлаждения. Это дает возможность эксплуатировать молот без остановок. В то время как штанговый тип такой системой не обладает. Каждый час работы должен сопровождаться перерывом, чтобы элементы конструкции охлаждались естественным образом.

Особенности использования

Гидромолот является навесным оборудованием и для его работы необходима установка (копр) на колёсном или гусеничном ходу, оборудованная выносной стрелой. Колёсные копры выполняются на базе полноприводных тяжёлых грузовых автомобилей, гусеничные – на базе экскаваторов, тракторов или кранов.

При погружении стальных и железобетонных свай используют наголовник, предохраняющий верхнюю часть сваи от разрушения молотом, при забивании свай из дерева голову сваи защищают цилиндрическим кольцом из полосовой стали.

Масса и габариты погружаемых свай определяют три параметра копровой установки:

• грузоподъёмность стрелы;
• полезная высота мачты;
• мощность гидромолота.

Функциональные возможности копровой установки зависят от наличия механизма регулирования наклона и вылета стрелы. Универсальные и полууниверсальные копры позволяют забивать сваи под наклоном, простые копры имеют фиксированную мачту.

Гидромолот является высоконагруженным механизмом, подверженным износу. При покупке или аренде устройства важны доступность расходных материалов, их цена и ремонтная база. Если поставщик присутствует на рынке продаж давно, имеет сервисную сеть и высококлассных специалистов, то это будет преимуществом при выборе.

Процесс забивки ж/б свай – этапы

Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:

1. доставка. Железобетонные сваи достаточно тяжелые изделия, которые нужно привезти, выгрузить и расположить на строительном участке так, чтобы минимизировать их перемещения в процессе забивки;
2. разработка плана работ. С учетом места расположения сваи и проекта работы, разрабатывается маршрут движения копера и молота по участку;
3. подготовка участка. В частности: вывоз мусора, удаление деревьев, выравнивание (если предполагается) и т.п. В некоторых случаях перед установкой свай выполняется рытье котлована;
4. разметка места установки свай;
5. нанесение разметки на сваю. Разметка наносится яркой краской с шагом в 1000 мм. Наличие меток позволяет контролировать степень и скорость заглубления сваи в почву;
6. настройка оборудования;
7. забивка свай выбранной технологией.

Примечание. В ходе монтажа каждой сваи выполняется контроль уровня ее отклонения от вертикальной оси. Допустимые отклонения содержатся в документе («Контроль качества возведения фундаментов из забивных и буронабивных свай»).

Работа штангового типа молота

Как и в предыдущем случае, работа по забивке сваи молотом этого типа проходит в несколько этапов. Кстати, цена дизельного молота этого вида начинается от 80 тысяч рублей и может достигать 1 млн рублей и более.

1. Для начала проходит процесс строповки и фиксации сваи в нужном месте. После этого «кошка» фиксируется на лебедке копрова. Затем она опускается вниз и сцепляется с ударной частью конструкции.
2. Следующий этап — это подъем кошки и бойка в их максимально верхнее положение.
3. Когда подъем завершен, оператор активирует рычаг сброса. В этот момент ударная часть отпускается и под собственным весом падает вниз, по направлению к шарнирному оголовку, который закреплен на свайном столбе.
4. Когда боек опускается, внутри цилиндра воздух сжимается и разогревается до температуры в 650 градусов.
5. В момент удара молота о шарнирный оголовок насос нагнетает дизельное топливо в камеру со сжатым воздухом.
6. Во время удара происходит самовоспламенение топлива. Газ, который освобождается в момент детонации, отбрасывает ударную часть обратно вверх.
7. Естественно, что во время подъема скорость будет быстро уменьшаться из-за веса бойка. Когда энергия полностью иссякнет, деталь снова устремится вниз. Этот круговой процесс будет проходить до тех пор, пока оператор не отключит работу дизельного насоса.

Принцип работы сваебойной машины

Опишем общий принцип работы сваебойной машины, в независимости от типа молота. Копровая сваебойная машина выходит на точку. С помощью собственной лебёдки подтаскивает со склада готовую сваю и подводит её к наголовнику молота. После того, как опора займёт вертикальное положение на точке машина выполняет несколько первых ударов. Проверяется вертикальность сваи, при необходимости корректируется. Выполняется забивка сваи в грунт до проектной глубины либо до расчётного отказа — минимальной величины погружения за один или несколько ударов на последнем метре погружения. Копер перемещается к следующей точке. Сваи, не давшие расчётного отказа, могут подвергаться дополнительной забивке через несколько суток.

Принцип работы сваебойного молота зависит от того, какое из технических исполнений рассматривать.

Устройство и принцип работы

Конструкция дизельного молота включает такие элементы:

• блок поршня;
• ударную или рабочую часть;
• насос;
• шарнирную опору.

В свою очередь, ударная часть также содержит дополнительные элементы. В её конструкцию входит цилиндр, топливный резервуар и «кошки».

С помощью последних осуществляется подвешивание молота на копровых тросах. Рама молота собрана из направляющих, расположенных в вертикальной плоскости. Они соединяются обычно с помощью наголовника снизу для обеспечения жёсткости конструкции. Верхняя часть молота считается ударной, и она передвигается свободно.

Наголовник конструкции содержит поршень, за счёт которого осуществляется передвижение конструкции. Принцип работы молота не такой сложный, как может показаться. Удар по наголовнику происходит после того, как удаётся поднять цилиндр до упора, где находится траверса, а затем резко его опустить. Стоит отметить, что в момент подъёма воздух сжимается, за счёт чего растёт температура. В этот же момент в него поступает струя жидкого топлива, которое мгновенное загорается и образует газы, позволяя цилиндру резко подняться.

Когда цилиндр достигнет траверсы и начнёт двигаться вниз, воздух в нём снова начнет сжиматься. Таким образом, когда элемент опустится, снова произойдёт взрыв, после которого последует повтор цикла. Так и работает агрегат.

С его помощью происходит своевременный выброс горючей смеси в цилиндр, который находится на наголовнике. Смесь поступает через специальный топливопровод, на конце которого находится форсунка. Спуск рычага приводит в движение форсунку, и топливо попадает в цилиндр. Сам рычаг расположен в верхней части конструкции насоса.

Примечательно, что процесс подачи топлива автоматизирован, и его осуществляет непосредственно цилиндр, когда он падает вниз. Достигается такой результат за счёт предусмотренного упора снаружи.

Между траверсой и цилиндром размещено устройство с крюком. Он удерживает цилиндр в требуемом положении. Устройство фиксируется посредством троса лебёдки, за счёт работы которого поднимается молот в процессе установки оборудования на сваю.

Плюсы и минусы конструкции

Несмотря на некоторые различия между трубчатыми и штанговыми устройствами, у них имеются общие положительные и отрицательные качества. К преимуществам можно отнести следующее:

• мобильность;
• довольно простая и очень надежная конструкция;
• энергетическая автономность;
• производительность машин достаточно высока.

Если говорить о недостатках, то их всего три. Первый — это вибрация грунта, которая возникает при ударе молотом. Во время работы создается большое количество пыли, которая затрудняет работу. Кроме того, детонация дизельного топлива выбрасывает в атмосферу некоторое количество вредных веществ, чем загрязняет ее. Цена трубчатого дизельного молота начинается с более высокой суммы — от 320 тысяч рублей.

Преимущество использования гидромолота

Погружение свай можно осуществлять несколькими способами: с помощью дизельных и гидравлических молотов, вдавливанием, бурением и установкой сваи в скважину, а так же с помощью вибропогружателя.

Вибропогружатель эффективен при работе на песках и несвязанных грунтах, на более сложных грунтах приходится использовать другое оборудование. Технология вдавливания требует высоких затрат на доставку техники на место работ и из-за габаритов используемого оборудования не подходит для небольших строительных площадок. Погружение сваи с использованием лидерного бурения применяется в условиях, когда по геологическим условиям нельзя использовать забивные сваи.

При сравнении дизельного молота и гидромолота большая часть производственников выбирают последний. И тому есть причины: если сваебойный дизельный молот бьёт практически с одинаковой частотой, то гидропривод позволяет изменять параметры удара, выбирая режим, необходимый для конкретного грунта.

Гидравлическое сваебойное оборудование значительно превосходит другие виды сваебойной техники по техническим и эксплуатационным параметрам, и именно этим объясняется его растущая популярность.

Таким образом, по сравнению с другими типами аналогичной техники, гидравлический молот для забивки свай имеет следующие преимущества:

• высокая производительность на разных грунтах, надёжность;
• простота эксплуатации, отсутствие выхлопных газов;
• наличие эффективной системы принудительного охлаждения, что позволяет выполнять работы в режиме 24/7;
• возможность регулировки параметров воздействия на сваю;
• возможность работы в стеснённых условиях;
• минимальное сейсмическое воздействие на грунт;
• долгий ресурс.

Эксплуатационные преимущества гидромолота особенно заметны при погружении сваи в условиях максимального сопротивления. На тяжёлых грунтах, где применение дизель-молота возможно только с помощью подмыва грунта или лидерного бурения, молот с гидроприводом может погрузить сваю без использования дополнительных технологий.

Механизмы для погружения забивных свай

Молот для забивки свай

Железобетонные опорные стойки для фундаментов отличаются высокой прочностью, долговечностью и высокими техническими характеристиками (свая устойчива к кручению, изгибу), однако для устройства свайного поля требуется множество специальных механизмов, включая машины для доставки опор к месту монтажа.

Процесс забивки происходит с помощью специальных свайных молотов, для передвижения которых к строительной площадке используются тяжелые машины и механизмы: гусеничный кран, тросовый и гидравлический экскаватор. Свайные опоры длиной до 10 метров забивают в грунт специальные машины — самоходные сваебойные установки, которые выполняют весь технологический цикл по подъему, установке, транспортировке опорных элементов к месту монтажа, непосредственной забивки опорных элементов в грунт.

Способы погружения железобетонных опорных стержней в грунт значительно отличаются ввиду применения различных технологий.

При погружении свай используется различное оборудование.

Копер

Копер для забивки свай

Копер – принцип погружения в грунт при помощи сваезабивателя состоит в нанесении серии ударов молотом по отдельной опоре, выставленной в определенном положении. Непосредственная забивка осуществляется при помощи молота, которые классифицируются по методу погружения:

• Дизельный молот – работа этого оборудования основана на сгорании дизельного топлива. Молот имеет ударную часть – специальный поршень с головкой, при подъеме которой в наивысшее положение, в цилиндр поступает топливная смесь. При падении молота в нижнее положение, в цилиндре происходит сгорание части топливной смеси. Энергия направляется к свае, в результате чего происходит поступательное забивание опоры в грунт, далее процесс повторяется.
• Гидромолот – это оборудование работает на гидравлическом приводе, который обеспечивает движение ударной части молота вверх и вниз. Использование оборудование с гидравлическим приводом позволяет следить за силой и частотой ударов, которые гидромолот наносит по отдельной опоре.

Устройство свайного поля вблизи существующей жилой застройки целесообразно проводить с помощью гидравлического молота, это позволит выполнить работы в максимально щадящем режиме.

По мере погружения свайных опор в грунт в результате ударов молота, часть грунта вытесняется на поверхность, остальной грунт уплотняется в стороны и вниз от свайного стержня. Зона уплотнения почвы вокруг отдельных опор распространится на расстояние, равное от 2 до 3 диаметров свайного стержня.

К молоту подбирается подходящий наголовник, который служит для закрепления отдельных опор и предохранения верхней части свай от механических разрушений от контактных ударов молота.

Наголовник имеет внутреннюю полость, которая должна идеально соответствовать размерам и конфигурации оголовка сваи. При работе машины по забивке свайных опор, наголовник помогает равномерно распределить удар по всей площади опорного элемента. Посмотрите видео, как забивает сваи Копер КГ-12М:

Вибропогружатель

Вибропогружатель свай

Вибропогружатель – погружение в грунт отдельных свай происходит совсем по другой схеме, нежели при работе копра. Машины работают по принципу создания вибрирующего момента вдоль оси свайной опоры. На оголовке закрепляется специальное устройство, которое состоит из вращателя и пригруза со смещенным центром тяжести. Питание машины осуществляется от электродвигателя или гидропривода.

Машины для установки и погружения стержня сваи создают вибрацию, под действием этих сил складываются необходимые условия для погружения ствола в грунт. Работа вибропогружателя с наголовником приводит к суммированию вертикальных сил, которые воздействуя на свайную опору, помогают ее погружению в грунт, обеспечивая необратимые разрушения структуры грунтов.

Установки для вдавливания свай

Сваевдавливающая установка

Сваевдавливающая установка – машины работают по принципу плавного вдавливания железобетонных стержней свай в определенном месте в толщу почвы. При достижении плотных слоев грунта, может использоваться серия ударов по сваям, необходимых для погружения опор до проектных отметок.

Технология вдавливания свай позволяет выполнять работы вблизи зданий без нанесения вреда и повреждений конструкциям существующих построек.

Cхема штангового дизель молота

Рис. 3. Дизель-молот типа СДМ (штанговый) 1 — поршневой блок; 2— ударная часть; 3 — направляющие штанги; 4 — топливный резервуар; 5 — кошка; 6 — траверса

Дизель-молот работает автоматически, делая от 50 до 60 ударов в минуту. Высота подъема молота при холостом ходе регулируется количеством подаваемого топлива и находится в пределах от 1 до 2 м.

Забивка свай дизель-молотом осуществляется в такой последовательности.

1. Цилиндр, поднятый лебедкой в крайнее верхнее положение, отцепляется и под действием собственного веса падает вниз;
2. сжимается воздух,
3. вспыхивает горючее,
4. и образовавшимися газами цилиндр отбрасывается вверх.
5. Газы одновременно дают толчок поршню, увеличивая погружение сваи.
6. Достигнув крайнего верхнего положения, цилиндр снова падает вниз и работа молота автоматически повторяется до тех пор, пока не будет выключен топливный насос.

Видео испытаний штангового дизель молота

В рассмотренной конструкции молота цилиндр является подвижным и используется в качестве ударной части.

Разработана и другая конструкция дизель молота, основанная на обратном принципе, т. е. цилиндр неподвижен, а ударной частью служит тяжелый подвижный поршень. Такие молоты получили название трубчатых.

Чем забивают сваи в почву

Мы выяснили, что винтовые и буронабивные (буроинъекционные) стержни не требуют применения крупногабаритной строительной техники. А вот забивные стержни самостоятельно погрузить в грунт не получится. Для этого используется машина для забивки свай. Она может быть на гусеничном ходу или на колесной тяге.

Гусеничная техника просто так попасть на стройплощадку не сможет. Для ее транспортировки потребуется заказывать трал, а это ведет к удорожанию процесса строительства.

Колесная техника в этом плане более мобильна, поэтому ее использование более экономично.

Техника для забивания свай

Сейчас мы рассмотрим разновидности строительной техники, которая используется для погружения железобетонных свай в почву.

Они принципиально различаются между собой, прежде всего, по способу погружения:

1.Сваезабиватель

(копёр промышленного масштаба). Принцип работы данной установки состоит в нанесении серии ударов по свае, установленной в необходимом положении. Сами удары наносятся молотом, виды которого также могут различаться:

2.Вибропогружатель

. Машина для установки и забивания стержня сваи, работающая по принципу создания вибраций вдоль оси сваи, существенно отличается от копера. Питание машины происходит от гидропривода или электродвигателя. Устройство имеет вращатель и пригруз, на котором смещен центр тяжести. Оно закрепляется на оголовке сваи, а под весом вибрации создает все условия для погружения стержня.

3.Сваевдавливающая установка

. Такая техника способна плавно вдавливать железобетонные стержни в почву. Лишь на завершающем этапе погружения допускается нанесение ряда ударов по стержням с целью достижения стержнями плотных слоев грунта. Такая установка используется в таких случаях, когда строительство ведется вблизи жилых домов или уже построенных сооружений. Она позволяет избежать повреждения зданий в результате сильных ударных вибраций.

Работы по забивке свай

На практике работы по забиванию свай производятся в следующем порядке:

• Установка для забивания свайподготавливает железобетонный стержень. Для этого стержень устанавливается в такое положение, в котором он будет погружаться. То есть, стержень устанавливается в наголовник устройства.
• Производится вдавливание стержня в грунт до тех пор, пока будет существовать возможность его вдавливания.
• По стержню наносятся удары, благодаря которым он утапливается на заданную глубину.

Можно заключить, что самостоятельно изготовить фундамент свайного типа можно при помощи буронабивных или винтовых свай. Либо же арендовать копер и приобрести комплект железобетонных свай. Использование специальной техники для забивания свай позволит достаточно эффективно и быстро построить фундамент, в надежности которого не придется усомниться.

*У нас никогда не бывает некачественных проектов свайных фундаментов. Мы полностью отслеживаем и исполняем все проектные решения. Наша работа полностью соответствует требованиям свода правил проектирования и строительства, а также правилам проектирования фундаментов.

Стоимость работ

Характеристики агрегатов

Если рассматривать устройства дизельного молота, то трубчатый тип считается более эффективным, а также обладает более совершенной конструкцией. Если взять молот одного веса трубчатого и штангового типа и сравнить их эффективность, то можно заметить, что при одинаковой массе трубчатая конструкция позволяет забивать более тяжелые сваи. Разница в весе может достигать двух или трехкратного увеличения. Основные конструктивные части этих машин – это:

• цилиндр или же штанги;
• ударная часть, боек или баба, которые движутся внутри цилиндра;
• шабот, являющийся нижней частью молота, к которой крепится наголовник.

Эксплуатация устройства

На бабе и шаботе имеются сферические выемки, которые при соприкосновении будут образовывать камеру сгорания топлива. В эту камеру подается дизельное топливо посредством впрыска. При ударе бабы по шаботу в этой камере создается достаточно высокое давление, из-за чего топливная жидкость самовоспламеняется и подбрасывает бабу в ее верхнюю точку. После этого она снова падает обратно. Таким образом, осуществляется забивка сваи.

Если сравнивать трубчатые и штанговые молоты, то можно с уверенностью сказать, что второй тип значительно проигрывает в плане срока эксплуатации. Трубчатая конструкция способна прослужить примерно в два раза дольше. Низкий срок эксплуатации — это основной недостаток штангового типа.

Штанговый дизель молот

На рис. 3 дана схема устройства и работы штангового дизель молота СДМ. Он состоит из поршневого блока, ударной части—цилиндра, направляющих штанг, топливного резервуара, кошки, при помощи которой молот на торосе подвешивается на копре, траверсы, определяющей положение молота относительно стрел копра. На свае молот устанавливается с помощью шарнирной опоры.

Внутри рамы, состоящей из вертикальны направляющих штанг, которые соединен снизу наголовником и по верху траверсой свободно перемещается ударная часть молота, имеющая вид открытого снизу цилиндра. На наголовнике прочно укреплен поршень. Принцип работы дизель молота заключается в следующем. Если цилиндр поднять вверх до траверсы и затем опустить, то при падении он нанесет удар по наголовнику. При этом воздух, заключенный в цилиндре, будет сильно сжат, вследствие чего температура его резко возрастет. В этот момент в цилиндр вводят струю распыленного жидкого топлива (соляровое масло, дизельное топливо, газойль и др.), которое воспламеняется, и образующиеся газы отбрасывают цилиндр вверх к траверсе.

Падая затем вниз, цилиндр вновь сожмет воздух, произойдет новый взрыв и цикл повторится.

Топливный насос, являющийся важной деталью молота, так как обеспечивает в нужный момент автоматическую подачу топлива в цилиндр, расположен на наголовнике и соединен с резервуаром для топлива. Непосред­ственно в цилиндр топливо поступает по топливопроводу, заканчивающемуся форсункой, укрепленной в донышке поршня. Необходимая порция топлива подается в цилиндр при нажатии на рычаг, имеющийся в верхней части насоса

Эту операцию выполняет падающий цилиндр с помощью специального упора, имеющегося на его внешней поверхности.

Между цилиндром и верхней траверсой расположено особое устройство с крюком для захвата цилиндра. Устройство соединяется с тросом лебедки, который поднимает весь молот при установке его на забиваемую сваю, а так же цилиндр при запуске молота.

Основные типы

Прежде всего, необходимо обратить внимание на то, что существует несколько классификаций дизельных молотов. Стоит подробнее рассмотреть две из них, так как они являются наиболее популярными

По виду конструкции

Если рассматривать классификацию по конструктивным особенностям, то дизельные молоты делят:

• на трубчатые;
• штанговые.

Рассматривать особенности этих типов следует отдельно в зависимости от выбранного вида.

Штанговый

Конструкция содержит следующие элементы:

• поршень, который стоит на специальной подпорке;
• вертикальные направляющие;
• систему для подачи горючей смеси;
• «кошек», обеспечивающих фиксацию конструкции в требуемом месте.

При более подробном рассмотрении деталей можно заметить, что блок – это монолитная конструкция.

Её отливают внутри корпуса молота, и в самом блоке, помимо поршня, находятся также компрессионные кольца, шланги, через которые поступает топливо, и форсунки. Последние отвечают за распыление смеси в насосе.

Сам блок, как уже было отмечено, находится на шарнирной подпорке. Её нижняя стенка удерживает вертикальные направляющие, обеспечивающие передвижение молота в процессе забивки сваи. Чтобы сделать конструкцию более жёсткой, было принято решение соединить направляющие между собой горизонтальной траверсой.

Когда происходит запуск оборудования, по направляющим движется молот. Он передвигается вверх и вниз, обеспечивая забивку свай. Дополнительно следует отметить наличие камеры для сгорания топливной жидкости внизу корпуса ударной части.

Трубчатый

Особенность конструкции трубчатых дизельных молотов заключается в том, что она полностью унифицирована и создана на базе трактора. Другими словами, производство подобного оборудования выполняется по проверенной и устоявшейся схеме.

Основные элементы конструкции.

1. «Кошки». Представляют собой основное оборудование для фиксации молота. Преимущество устройства в наличии автоматического механизма, обеспечивающего своевременную фиксацию элемента или его сброс.
2. Ударный поршень. Содержит компрессионные кольца для улучшения эксплуатационных характеристик.
3. Шабота. Это ударная поверхность, в процессе работы молота соприкасающаяся с бойком.
4. Цилиндр рабочей части. В нём осуществляется взрыв топливной смеси, обеспечивающий подъём молота.
5. Система охлаждения. Предотвращает перегрев оборудования.
6. Система смазки. Обеспечивает износоустойчивость конструкции.
7. Направляющая труба. Её изготавливают из стали высокой прочности.

В связи с этим при использовании оборудования второго типа возникает необходимость организации регулярных перерывов. Делается это для того, чтобы элементы конструкции охлаждались естественным образом. Если этого не предусмотреть, молот может выйти из строя.

По весу

Классификация по весу ударной части молота подразумевает наличие трёх групп:

• лёгкие молоты – до 600 кг;
• средние молоты – 600-1800 кг;
• тяжёлые молоты – все инструменты, масса которых превышает 2,5 т.

Последние считаются наиболее востребованными на любой строительной площадке. Первые используют для забивки небольших свай в слабых грунтах, а также для проведения различных исследований.

Виды дизель молотов для погружения свай

Классификация ударного оборудования, используемого в свайных работах, выполняется исходя из его конструкционных особенностей, согласно которым выделяют дизель молоты трубчатого и штангового типа.

В качестве направляющего элемента ударной части молота, в конструкциях штангового типа используются две вертикальные штанги, тогда как в трубчатых агрегатах — неподвижно зафиксированная труба.

Также сваебойные молоты делятся на группы исходя из массы ударной части. Выделяют молоты с бойком весом:

• до 0,6 тонн — легкие;
• до 1,8 тон — средние;
• свыше 2.5 тонн — тяжелые.

Рассмотрим каждый вид дизель молотов подробнее.

1. Штанговые.

Устройства штангового типа вы можете увидеть на изображении 1.1:

Рис. 1.1: Штанговый дизель молот для сваебойных работ

Конструкция штангового дизель молота состоит из таких основных элементов:

• Поршневой блок, установленный на шарнирную подпорку;
• Две вертикальные направляющие штанги;
• Система подачи топливной смеси;
• Устройство для фиксации свайного столба — «кошка».

Поршневой блок представляет собою монолитную конструкцию, отлитую внутри корпуса молота. В него входит сам поршень и компрессионные кольца, шланг для подачи топлива, форсунка для распыления топливной смеси и насос, приводящий ее в действие.

Поршневой блок неподвижно зафиксирован на шарнирной подпорке, из нижней стенки которой выходят две направляющие штанги.

Рис. 1.2: Штанговый дизель молот СП-7

Штанги, для более жесткой фиксации, в верхней части соединены траверсой. По направляющим штангам во время работы движется ударная часть молота, на нижней стенке корпуса которой расположена камера для сгорания топливной смеси.

2. Трубчатые.

Конструкции трубчатого типа представлены на изображении 1.3.

Рис. 1.3: Трубчатые дизель молоты
Строение всех молотов трубчатого типа полностью унифицировано, они проектируется по устоявшимся стандартам и обладают идентичными конструкционными особенностями.

Состоит трубчатый дизель молот из следующих частей:

• «Кошки» — для захвата и крепления свайного столба, кошка обладает автоматическим фиксирующе-сбрасывающим механизмом;
• Ударного бойка — он представлен поршнем, оборудованным компрессионными кольцами;
• Шабота — ударной поверхности, с которой соприкасается боек в процессе работы молота;
• Рабочего цилиндра, внутри которого детонация топлива;
• Систем смазки и охлаждения;
• Направляющей трубы из высокопрочной стали.

Рис. 1.4: Трубчатый дизель молот СП-77

В отличие от молотов штангового типа, трубчатые конструкции обладают системой принудительного водяного охлаждения, что дает возможность непрерывной эксплуатации данных устройств, тогда как в работе штанговых молотов должны присутствовать регулярные перерывы после каждого часа забивки свай, необходимые для естественного охлаждения элементов конструкции.

Вы можете сами выбрать нужную сваебойную установку в разделе нашей техники.

Модели и производители российских дизельных молотов.

Современные дизель-молоты позволяют производить качественное забивание любого вида свай в самых различных условиях. Основным фактором при этом является вес самого молота, так как от этого зависит сила ударов, поэтому при маркировке указывается сокращенное название типа — штанговый или трубчатый и масса ударного поршня в кг . Таким образом все молоты дизельные сваебойные сокращенно называют МСДШ — штанговый или МСДТ — трубный. Основными производителями этой спецтехники в России являются ОАО «Завод Строймаш» (г.Стерлитамак, Башкортостан)

и ОАО «Стройдормаш» (г.Алапаевск), которые выпускают все базовые модели, объединив их в серию СП. Каждому молоту СП присваивается индекс, обозначающий его вид и назначение, а также основные характеристики. Чем больше индекс, тем с более массивными сваями и в более плотном грунте сможет работать дизель-молот.

Для штанговых дизель-молотов существуют модели:

• СП-60 — с массой ударной части 240 кг, для свай до 0,4 тонны
• СП-60А — модификация СП-60 с массой ударника 250 кг, для свай до 0,4 тонны
• СП-4 — для свай до 3,2 тонн, масса 1250 кг
• СП-5 — 1800 кг, сваи до 3,2 тонны
• СП-6В — 2500 кг, сваи до 3,2 тонны
• СП-7 — 3000 кг, сваи до 4 тонны
• СП-8 — 3500 кг, сваи до 4 тонны

Для трубчатых дизельных молотов классификация следующая:

• СП-75А для свай 1,2 — 3 тонны
• СП-76А для свай 1,8 — 5 тонн
• СП-77А масса сваи 2,5 — 6,5 тонн
• СП-78А для свай от 3,5 до 8 тонн
• СП-79 для свай массой 5 — 10 тонн

Здесь представлены молоты легкого, среднего и тяжелого классов с массой ударных частей 1250, 1800, 2500, 3500 и 5000 кг соответственно. Кроме того каждая модель имеет различные габариты, что позволяет работать со сваями разной высоты и толщины.

Дизельный молот — производственная необходимость.

При всевозможных вариантах строительства дизель-молоты наиболее выгодная альтернатива другим установкам. Приобретение такого агрегата позволяет избежать многих проблем и сэкономить время работ. Более того, надежность дизель-молотов позволяет многократно задействовать их, что со временем окупит затраты. Для разовых же работ целесообразнее арендовать дизель-молот, выбрав при этом наиболее подходящую модель.

Обзор технологии погружения забивных опор

Технология погружения опоры в грунт зависит от стойкости оголовка сваи, а также от ее длины и габаритов поперечного сечения.

И в большинстве случаев работы по забивке свай основаны на следующих технологических приемах:

• Погружение под действием динамической нагрузки (удара). В данном случае погружающее опор в грунт усилие передает на оголовок сваи особый инструмент – копр или молот.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки (вдавливания). В этом случае погружающее усилие генерируется прессом вдавливающим опору в почву.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки, расшатывающей и продавливающей опору (вибровдавливание). В этом случае опора движется и в продольном и в поперечном направлении под действием усилия, генерируемого особым инструментом — вибровдавливателем. Причем использование вибровдавливателя позволяет уменьшить усилие, погружающее опору.
• Погружение опоры методом забивания или вдавливания в предварительно высверленную (лидерную) скважину. В этом случае можно использовать и копр и пресс.

Словом, приемов погружения, упоминаемых в СНИП на забивку свай, достаточно много и каждая технология обладает своими достоинствами и недостатками. И поскольку нас интересует именно забивка опор, то далее по тексту мы рассмотрим лишь технологию погружение ударом.

Погружение ударом: обзор процесса

Заглубление опоры в грунт под действием ударной нагрузки практикуется на строительных площадках, удаленных от жилых кварталов. Ведь эту «нагрузку» генерирует многотонный (масса от 2 000 до 12 000 килограмм) молот для забивки свай, падающий на оголовок сваи со значительной высоты.

Причем сам молот, а точнее его боек, монтируется (на правах насадки) на гусеничный кран или экскаватор тросового или гидравлического типа.

Энергия (нагрузка) транслируемая молотом на оголовок сваи высчитывается по формуле:

Е= 0,4Qh

Под Q в этом случае понимают массу «бойка» молота, а под h – высоту подъема бойка перед падением на оголовок.

Таким образом, чем массивнее молот и выше высота его подъема, тем больше энергия, которую генерирует машина для забивки свай.

Технологическая карта на забивку свай

Сам процесс забивки опоры ударом выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозят базовую технику – кран или экскаватор. После чего к стреле аппарата крепят насадку с молотом. Впрочем, копр может быть и самостоятельным устройством с самоходным шасси.
• После настройки копра сваю подтягивают в рабочую зону тросами, укладывая оголовок опоры в направляющий короб копра.
• После позиционирования сваи, в процессе которого определяется угол наклона опоры относительно нулевого уровня грунта, начинают процесс забивки, поднимая и сбрасывая боек молота с определенной высоты. Причем вначале эта высота еще небольшая, поскольку первые удары должны погрузить сваю на малую глубину, на которой еще можно контролировать положение сваи относительно нулевой уровни грунта с помощью растяжек.
• После частичного погружения сваи и окончательной сверки положения опоры можно приступать к «залогам» — серии из 10 ударов максимальной силы. В этом случае молот поднимают на максимальную высоту и сбрасывают на оголовок сваи. После каждой серии «залогов» положение сваи контролируется гидроуровнем. И максимальное отклонение опоры от перпендикуляра не должно превышать одного градуса. В противном случае свая изымается из грунта и все начинается сначала.

Ударная забивка сваи завершается только после достижения особого состояния – отказа опоры, который препятствует дальнейшему погружению сваи в грунт.

Достоинства и недостатки «ударного» погружения

Основное достоинство ударного погружения – это высокая скорость заглубление опоры в грунт. Действительно мощные молоты вбивают сваю за считанные минуты, проталкивая опоры в почву с весьма приличной скоростью (от 0,7-1 м/мин до 5 м/мин).

И если с первым отрицательным качеством можно справиться, срубив разрушенную часть опоры, то второй недостаток – неустраним. К тому же, копры для забивки свай генерируют достаточно сильную вибрацию в грунте. Поэтому ударную забивку следует практиковать подальше от уже построенных фундаментов или инженерных коммуникаций.

Трубчатый дизель молот

Трубчатые дизель-молоты выпускаются с ударной частью весом от 500 до 2 500 кг. Частота ударов в них достигает 47—55 в минуту.

В трубчатых дизель-молотах применяют топливный насос низкого давления, используемый только для дозировки топлива и подачи его в камеру сгорания.

Топливо распыляется ударом головки поршня по сферической впадине пяты цилиндра, где собирается поступившее из насоса топливо.

Основными преимуществами трубчатых молотов по сравнению со штанговыми являются:

1. отсутствие верхней траверсы, благодаря чему исключается опасность поломки молота из-за чрезмерного подъема ударной части, вызывающего удар по тpaвepce;
2. наличие насоса низкого давления, более долговечного и более простого по устройству и в эксплуатации; з
3. начительно лучшие условия сгорания топлива за счет более тщательной очистки цилиндра от продуктов сгорания, осуществляемой естественной вентиляцией.

Молоты внутреннего сгорания имеют и некоторые недостатки:

• большие габариты, так, например, длина трубчатого дизель молота с ударной частью весом 2 500 кг достигает 4,5 м, что усложняет его эксплуатацию.
• Кроме того, дизель молоты требуют квалифицированного ухода во избежание неполадок в работе.

В заключение следует сказать, что при очень слабых грунтах дизель молоты работают плохо, так как цилиндр подбрасывается вверх настолько мало, что его падение не обеспечивает необходимого для вспышки горючего сжатия воздуха в камере сгорания.

Трубчатые дизельные сваебойные молота

Трубчатые дизельные сваебойные молота отличаются высокой надежностью, экономичностью и лучшим соотношением энергии удара к массе молота и ударной части.

В России изготавливаются трубчатые дизельные молота с массой ударной части 600 (500), 1250,1800, 2500, 3500 и 5000 кг. За рубежом (в Германии, США и Китае) изготавливают и более тяжелые трубчатые дизельные молота подробнее читайте в нашей статье «Тяжелые сваебойные молота»

В отличии от молотов штангового типа, у которых ударной частью является цилиндр, ударная часть трубчатых молотов представляет собой подвижный поршень. Цилиндр же молота остается в процессе работы в относительно неподвижном состоянии и обеспечивает заданное направление возвратно поступательного движения ударной части, а также служит рабочим цилиндром двигателя. Молот такого типа имеет два поршня верхний ударный и нижний передающий удар на сваю – шабот.

Конструкция трубчатого дизельного молота

Молот состоят из следующих основных частей: поршня 1, цилиндра 37, кошки 27, трубы направляющей 29, шабота 9, насоса топливного 5, насоса масляного 36 и наголовника

Молот типа МСДТ1-1800 (СП76А)

1–поршень; 2–ушко; 3–бак топливный; 4–фильтр; 5–насос топливный; 6–кольцо-ловитель; 7–кольцо компрессионное; 8–подшипник верхний; 9–шабот; 10–подшипник нижний; 11–кольцо амортизатора; 12–амортизатор; 13–планка; 14–маслопровод для смазки шабота; 15–горловина сливная; 16–захват левый; 17, 23, 25–горловина заливная; 18–бак водяной; 19–патрубок выхлопной; 20–болт; 21–бак масляный; 22–маслопровод для смазки поршня; 24–захват правый; 26–упор взвода; 27–кошка; 28–болт стопорный; 29–труба направляющая; 30–направляющая кошки; 31–табличка; 32–упор сброса; 33–крышка продольного паза; 34–ухо; 35–крышка; 36–насос масляный; 37 — цилиндр

Принцип работы трубчатого дизельного молота

Большинство трубчатых дизельных молотов работают по принципу ударного распыла топлива.

Основной рабочей (ударной) частью молота является поршень, который движется в трубе-цилиндре и ударяет по шаботу, закрывающему цилиндр снизу. Шабот передает удар поршня на сваю и является наиболее нагруженной деталью, работающей при значительной температуре.

Молот работает автоматически по схеме двухтактного двигателя. При подъеме поршня свежий воздух засасывается в цилиндр. При ходе поршня вниз часть воздуха выходит из цилиндра до тех пор, пока поршень не закроет выхлопные отверстия. Цикл продувки цилиндра заканчивается.

При дальнейшем движении поршня вниз происходит сжатие воздуха в рабочем цилиндре. В то же время поршень воздействует на рычаг привода насоса, и насос подает определенное количество топлива в цилиндр (на шабот молота). В конце сжатия в цилиндре резко повышается давление и температура воздуха. Сжатие воздуха создает первоначальное давление на сваю, способствующее ее погружению. При ударе поршня по шаботу происходит основное погружение сваи и одновременно распыливается и начинает гореть топливо в камере сгорания. Образующиеся газы резко повышают давление в камере, поршень подбрасывается вверх, а свая получает дополнительный толчок вниз, увеличивающий ее погружение.

При ходе поршня вверх открываются выхлопные отверстия, выходят отработанные газы, и снова начинается цикл продувки цилиндра. Достигнув верхней точки хода, поршень снова падает вниз, повторяя цикл до тех пор, пока молот не будет остановлен.

Схема работы молота

1- кошка; 2- поршень; 3- насос топливный; 4- патрубок выхлопной; 5- цилиндр;6- шабот;

I – подъём поршня (пуск), продувка цилиндра; II – конец продувки, подача топлива; III – конец сжатия, удар по шаботу, горение топлива; IV – конец горения топлива, выхлоп, начало продувки.

Высота хода поршня зависит от величины погружения сваи при ударе и количества подаваемого топлива. При большом погружении сваи в начале забивки ход поршня наименьший, поэтому, если забивается слишком легкая свая в слабый грунт, молот может не запуститься даже после многих попыток пуска. В этом случае нужно применить более легкую модель молота.

Особенности конструкции трубчатых дизельных молотов, предлагаемых ООО «Завод сваебойного оборудования»

• Конструкция камеры сгорания имеет форму открытой торы, то обеспечивает эффективное смешивание сжимаемого воздуха с топливом и предотвращает разрушение ударных частей молота.
• В конструкции молота предусмотрен отдельный масляный насос, улучшающий работу молота и увеличивающий ресурс молота. Масляный насос снабжен съемной рукояткой для принудительного или предварительного смазывания рабочих поверхностей молота до его запуска.
• Поршневые кольца молота изготовлены из высокопрочного чугуна, имеющие высокие показатели надежности и долговечности при значительно лучших антифрикционных значениях по сравнению со стальными кольцами.

По желанию заказчика ООО «Завод сваебойного оборудования» проводит дополнительные доработки и усовершенствования базовой конструкции трубчатого дизельного сваебойного молота, а именно: кошка может быть снабжена устройством принудительного ручного взвода, увеличенным баком водяного охлаждения, вихревой камерой сгорания, наголовники молота могут быть оснащены полиуретановыми амортизаторами. Наголовники молота могут иметь различное квадратное и круглое сечение, а также специальные наголовники под шпунты Ларсена и другими доработками.