Сваебойная машина: виды, принцип работы установки для забивания свай

Своей популярностью сваебойная установка обязана развитием строительных технологий в конце прошлого века. Использование таких изделий позволило создавать прочный фундамент (а значит, и вести строительство в целом) на слабых грунтах, в которых плотные слои залегают слишком глубоко. Ведь раньше сваезабивательной техники не было, так что погружать сваи на 12 м (или до этой отметки) было практически нереально. Технически совершенный и современный сваебой легко выполнит такую задачу.

Принцип действия сваебойных машин

Сам принцип работы (то есть — забивания) состоит всего из двух фаз:

1. Установки опоры. В нужной точке сверлят лидерную скважину, опора подтаскивается либо с помощью специальной техники, либо копером (специальная сваебойная машина). После она поднимается и устанавливается в скважине в правильном положении;
2. Забивания сваи. Осуществляется специальным устройством, когда молот начинает бить по верхней части сваи. Погружение проводиться на определенную глубину, под воздействием ударов и собственного веса опоры.

Сваебои различных типов в аренду

Мы предлагаем сваебойные машины разного типа в аренду:

• на колесном ходу (мобильные сваебои)
• на гусеничном ходу (тяжелые высокопроизводительные машины)

При выполнении больших объемов работ, таких как монтажных свайных полей под фундамент многоэтажного здания, используются гусеничные сваебои, способные забивать крупногабаритные сваи. Такие сваебойные машины отличаются более высокой производительностью

Перевозка гусеничного сваебоя заказчику

Для монтажа небольшого количества свай (например под фундамент малоэтажных домов) используются сваебойные машины, такие как колесные копры. Их также используют в случае, если погружаемые опоры находятся на удалении друг от друга (фундаменты под опоры ЛЭП)

Важно! Колесные копры способны добираться на объекты своим ходом, что обуславливает меньшую стоимость их аренды. Однако по производительности они заметно проигрывают сваебойным машинам на гусеничном ходу.

Колесные сваебои – крайне мобильная техника

Как колесные, так и гусеничные копры, могут привлекаться для реализации следующих проектов:

• монтаж фундаментов одно и многоэтажных жилых зданий, дач и коттеджей;
• сооружение фундаментов промышленных помещений, в том числе быстровозводимых конструкций из железобетона;
• установка опор ЛЭП и мачт сотовой связи;
• забивка шпунта для ограждения котлованов, укрепления склонов и создания герметичных резервуаров в грунте;
• динамические испытания уже существующих фундаментов.

Отдельно можно выделить бурильно-сваебойную машину БМ-811 – это многофункциональная техника, которая помимо забивки свай может производить бурение скважин под буронабивные опоры.

Конструкция сваебойной машины

Сваебойные машины являются крупным комплексом, смонтированным на колесную или гусеничную базу. Современные модели чаще всего относятся к самоходным установкам, но изредка встречаются виды, транспортируемые тягачом.

Сваезабивная строительная техника оснащается стрелой или мачтой. Именно они поднимают и удерживают сваю в вертикальном положении, подцепив ее специальными манипуляторами. После для забивания используется специальное ударное оборудование, которое может быть:

1. Дизельным — принцип действия основан на сгорании топлива, которое и осуществляет подъем молота на необходимую высоту;
2. Гидравлическим — способны менять силу удара, что делает их универсальными (применяются на любой почве);
3. Пневматическим — вместо топлива применяется сжатый воздух.

Молот для забивки свай

Молот — это основной рабочий орган копра; в зависимости от принципа действия и особенностей конструкции существует в нескольких исполнениях. Из них в массовом строительстве применяются:

• Дизельный,
• Гидравлический.

Дизельные постепенно вытесняются гидравлическими благодаря более высоким производственным и эксплуатационным параметрам.

Дизельный молот

Наибольшее распространение в строительстве получил дизельный молот. Благодаря простоте и надёжности конструкции и достаточно высокой производительности. Технического обслуживания он требует минимального и не отягощён никаким дополнительным оснащением. Работает по принципу прямодействующего двухтактного дизельного двигателя. После установки сваи под оголовок дизельного молота его запускают следующим образом: при помощи лебедки ударную часть поднимают кошкой и затем, освободив крюк кошки, сбрасывают вниз. При падении ударной части порция дизтоплива в камере сгорания воспламеняется и под действием взрыва боёк взлетает на определённую высоту с тем чтобы снова упасть и нанести удар по шаботу. И так процесс циклически повторяется, пока не будет прекращена подача дизтоплива.

Дизель-молоты по типу направляющих делятся на трубчатые и штанговые. В соответствии с массой ударной части дизель-молоты делятся на лёгкие (до 600 кг), средние (до 1800 кг) и тяжёлые (свыше 2500 кг).

Сегодня современные штанговые дизель-молоты с ударной частью 3.5-4.5 тонны, дают превосходное усилие удара. Их применяют на забивке лёгких, средних, а также тяжелых железобетонных свай, стальных труб и шпунта при устройстве шпунтовых ограждений котлованов и траншей — в слабые и средние по плотности грунты.

Обозначения на рисунке: 1 — свая; 2 — шабот; 3 — поршневой блок, поршень с группой компрессионных колец; 4 — направляющие вертикальные штанги; 5 — ударная часть; 6 — кошка с фиксирующим крюком; 7 — плунжерный топливный насос; 8 — топливный бак; 9 — форсунка, впрыскивающая и распыляющая топливо в камеру сгорания.

Технические характеристики штанговых дизель-молотов

Наименование

Трубчатые дизель-молоты применяются для погружения железобетонных свай массой 1,2-10 т в любые нескальные типы грунтов. Они могут работать в широких диапазонах температур окружающего воздуха от -40 до +40 °С. Но, как любой дизельный двигатель, при низких температурах требуют предварительного прогрева.

Обозначения на рисунке: 1 — шабот; 2 — всасывающе-выхлопной патрубок; 3 — направляющий цилиндр; 4 — поршень-боёк (ударная часть); 5 — кошка; 6 — трос кошки; 7 — приводной рычаг топливного насоса; 8 — топливный насос; 9 — рабочий цилиндр.

Технические характеристики трубчатых дизель-молотов

Особенностью работы установки для забивания свай в сложных грунтовых условиях является обязательное предварительное лидерное бурение скважин. Это позволяет снизить количество повреждённых опор при нанесении ударов шаботом. А в отдельных случаях это дополнение является единственным способом достичь проектной глубины. Навесное буровое оборудование на мачте установки после выполнения скважины отводится в сторону, уступая место следующему этапу — установке сваи на точку и забивке.

Гидравлический молот для забивки свай

Гидромолот превосходит дизельный по некоторым техническим характеристикам, но уступает по стоимости (он заметно дороже и далеко не каждая компания, выполняющая устройство свайных фундаментов может позволить себе иметь его в своём парке техники).

По техническому исполнению это может быть гидравлическая установка для забивки свай (например, Junttan PM-25, эксплуатируемый в компании БЕСТ-СТРОЙ), либо подвесной гидромолот с соответствующей по производительности гидроустановкой на гусеничном шасси подъёмного крана, трактора или экскаватора.

Гидромолот лучше, чем дизельный по некоторым параметрам, таким как: моторесурс, уровень вибраций почвы и уровень шума. Что в свою очередь имеет дополнительные преимущества.

Помимо этого, забивку можно выполнять в непосредственной близости от соседних зданий. Легко регулируемая мощность силовой гидравлической установки позволяет с большой точностью дозировать силу удара, величина которой может диктоваться грунтовыми условиями местности.

К эксплуатационным издержкам можно отнести более сложное техническое обслуживание и более высокую квалификацию оператора сваебойной машины.

Технические характеристики гидравлического молота

(на примере установки Юнттан ПМ-25)

Иногда в качестве разновидности ещё называют вибрационный молот. Но, строго говоря, он относится к другому типу оборудования — вибропогружателям, с помощью которых никаких ударов по ж/б опорам не производится, а лишь погружают под собственным весом, упрощая задачу передачей на тело колонны высокочастотной вибрации. Данный метод применяют также при погружении и извлечении железных труб и шпунта.

Как забивают сваи: машины и технология установки

Сваезабивочные машины отличаются по своему приводному механизму, а значит — и по технологии монтажа свай:

1. Механические работают с помощью специального троса, поднимающего ударную часть на заданную высоту. После груз отцепляется и ударяет по свае;
2. Дизельные и гидравлические — такой агрегат поднимает ударную часть за счет воспламенения топлива, а вторые благодаря давлению жидкости в системе;
3. Вибрационные — работают за счет дисбаланса, в результате кроме ударного импульса возникает вибрация, что улучшает проникновение опоры в почву.

Цены на аренду сваебойной техники

Стоимость аренды копровых машин рассчитывается исходя из количества погонных метров свай, которые им предстоит забить. Наша компания предлагает клиентам одну из самых доступных цен на монтаж свай ударным методом:

• цена забивки – от 400 руб. за п.м. сваи. подробнее о ценах.

Также в общий тариф входит цена перебазировки сваебойной техники, которая зависит от удаленности места проведения работ от МКАДА. В пределах малой бетонки она составляет 20 тыс. рублей, в зоне большого бетонного кольца – 30 тысяч.

Забивка свай сваебоем нашей компании

К примеру, монтаж среднестатистического фундамента под кирпичный дом площадью 10х10 м, состоящего из 25 свай длиной 6 метров, обойдется 20000 + (25*6*400) = 80 тыс. рублей. Это самые низкие цены на аренду сваебойных машин в Москве и Московской области.

Внимание! Мы настолько уверены в своем превосходстве над конкурентами, что готовы предложить вам дополнительную скидку, если вы найдете организацию, выполняющую сваебойные работы по ценам ниже, чем у СК «Богатырь».

Различия сваебойных машин, технические характеристики

Сваебойный агрегат может отличаться по самым разным показателям:

1. По основным механизмам, отвечающим запогружение свай. Так что могут использоваться сменные (навесные) механизмы (применяются с другой строительной техникой, например, кранами), полунавесные (есть несколько отличающихся вариантов, монтируемых на одну машину), зависимые или коперы (оборудование нельзя снять);
2. По виду молота. Сваебой может быть дизельным (трубчатый или штанговый), гидравлическим, механическим.

Конструктивные особенности

В дорожной практике используются ограждения различного вида, но наибольшее распространение получили стальные барьеры с профилированной балкой-поперечиной, закрепленной на опорах из проката по классификации ГОСТ 26804–86.

Чаще всего водители встречаются на дорогах с односторонними стальными ограждениями 11-ДО. Они устанавливаются по краям трасс, ограждают различные объекты, защищая их от наездов автотранспорта, решившего покинуть в какой-то момент свою полосу дорожного движения. Двусторонние барьерные ограждения 11-ДД используют для разделения дорожного полотна на полосы, по которым транспорт движется в противоположном направлении. Иногда барьерами 11-ДД делят дорогу на обособленные полосы движения. На мостах, виадуках, эстакадах обязательно устанавливают мощные ограждения барьерного типа. Это односторонние 11-МО и двусторонние 11-МД. Балка, с которой непосредственно контактирует при наезде автомобиль, представляет собой гофрированную, с 2–3 перегибами, полосу из стали ПС или СП толщиной 3–4 мм. Встречаются барьеры, в которых поперечина является гнутым профилем, без гофр. В этом случае ее форма в сечении может быть открытой, закрытой или полузакрытой, с сечением С- или П-образной формы. В роли поперечин иногда выступают прямоугольные или круглые трубы.

Широкое применение сегодня получили бетонные барьеры. Они бывают цельными и сборными, состоящими из нескольких деталей, с «окнами». Основным достоинством бетонных барьеров является то, что автомобиль при наезде на них не меняет свою траекторию, а практически останавливается. Барьер также обычно остается неподвижным. В некоторых ситуациях, например, если близко к трассе подходят глубокий овраг, озеро, железнодорожные пути, опоры мостов и т. д., это очень важно. Бетонные барьеры необходимы и там, где очень близко от проезжей части располагаются трансформаторные станции, базы хранения ГСМ. Стальные барьеры, безусловно, оказывают более щадящее воздействие на машину при ударе, но могут не остановить ее движения. Бетонный же барьер, изготовленный в соответствии с ГОСТом, задерживает автомобиль, принимая на себя всю энергию удара и сохраняя при этом целостность. Положительные результаты использования цельных бетонных барьеров сделали их популярными у дорожников, особенно часто их устанавливают при строительстве мостов.

Нашими дорожными службами освоена технология возведения бетонных барьеров вдоль трасс методом скользящей опалубки. Специалисты ОАО «ЦНИИС», разработчики метода, заявляют, что скорость передвижения формы во время заливки бетона достигает 36,5 см/мин, а уплотнение бетонной смеси происходит путем воздействия на нее глубинного вибратора. Таким образом получают качественные барьерные ограждения, не имеющие дефектов в бетоне, и темпы работ чрезвычайно высоки.

Минусом бетонных конструкций можно назвать относительно быстрое их разрушение под влиянием окружающей среды, особенно влаги, температурных перепадов и так называемой коррозии бетона. Большое значение здесь имеет то, насколько качественный цемент, щебень, химические добавки и другие компоненты используются при изготовлении бетонных заграждений, а также соблюдается ли технология в полной мере. Бетон, идущий на ограждения, должен иметь необходимую плотность, обладать высокой морозостойкостью, не реагировать на воздействия химически активных веществ.

Сваебойные установки GAYK

Процесс установки дорожных ограждений довольно трудоёмкий и сложный. В современных условиях строительство этих объектов выдвигает высочайшие требования к технике, которая используется для этого. Поскольку объёмы работ измеряются уже сотнями километров, нужна высокая скорость выполнения работ. Требования, предъявляемые к возведению дорожных ограждений, все возрастают, поэтому устаревшая техника и старые методы работы неприемлемы. Гидравлические сваебойки GAYK являются новым словом в производстве спецтехники, которая предназначается для работ по установке дорожных ограждений. Строительство дорожных ограждений с их появлением становится более эффективным с экономической точки зрения, качественным и скоростным. Компания GAYK является лидером мирового масштаба в области производства сваебоек, предназначение которых – строительство дорожных ограждений. Если проводить сравнение со сваебойками пневматического действия, то скорость работы гидравлических сваебоек фирмы GAYK в несколько раз выше. При использовании сваебоек GAYK на забивание стойки затрачивается не более 30 секунд (за один час забивают не менее 60 стоек). Их применение не требует предварительного бурения. Благодаря тому что эта установка обладает значительной мощностью, при её применении можно забивать стойки даже в неармированные бетонные дорожные плиты и толстые асфальтобетонные слои. Поскольку работа сваебойки GAYK осуществляется в полуавтоматическом режиме, для ее обслуживания не требуется большого количества персонала: с управлением справляется один оператор. В ходе работы со сваебойной машиной GAYK применяют опции GPS-позиционирования и лазерного нивелирования, что позволяет осуществлять контроль расстояния между стойками без контроля глубины забивания и разметки точек установки. Очевидное преимущество сваебоек GAYK – удобство в работе, что сказывается на конечном результате, который всегда высшего качества. Благодаря расположению всей системы управления в одном месте процесс управления забиванием стоек значительно облегчается. Управление самоходным шасси осуществляется с помощью джойстиков, находящихся на пульте управления. Молот машины свободно ходит в трех плоскостях. Благодаря возможности использования автоматического либо механического уровня вертикального положения мачты установка стоек осуществляется с абсолютной точностью. Сваебойка очень мобильна и полностью автономна, что является еще одним немалым преимуществом техники GAYK. У гидравлических сваебойных машин имеется собственный дизельный двигатель HATZ, также они оборудованы собственной гидростанцией. Производители предусмотрели возможность дооснащения этой техники электрогенератором (220 В; 3,7 кВт), что даёт возможность применять осветительное оборудование и электроинструмент в темное время суток. Сваебойки GAYK имеют возможность самостоятельного передвижения на немалые расстояния. Мачта оборудована гидроприводом, что позволяет ей отклоняться в широких пределах в горизонтальной и вертикальной плоскости. Регулируется она также в нескольких плоскостях. Самоходные машины GAYK имеют вынос молота 1,9 метров, поэтому они могут устанавливать стойки за препятствием, к примеру при необходимости установки двойного ограждения. Сваебойные машины оснащены дополнительным оборудованием, что существенно расширяет возможности их применения. Сваебойки GAYK – это универсальное оборудование, которое не только устанавливает дорожные ограждения, но и применяется в других областях. Данную технику можно использовать, если потребуется бурить грунт, бетон, анкерные отверстия, устанавливать столбы освещения и дорожные знаки. Задействовать машины можно также в ходе установки столбов для виноградников, заборов. Самоходные сваебойные установки GAYK довольно просто перевозить на прицепах и выгружать с них, ведь они могут самостоятельно съехать/въехать по трапу с кузова грузовика либо прицепа. Проводить их погрузку можно также при помощи крана. Сваебойки GAYK могут работать даже в условиях сильных морозов, поскольку имеют гидравлическое управление. Машина может забивать стойки длиной от трех до 8 метров. При необходимости забивания стоек до восьми метров возможно удлинение мачты молота. Эта опция является дополнительной, и её установка осуществляется у производителя, в Германии.

Наши успехи более чем скромны

К сожалению, целый ряд отечественных производителей, начавших разрабатывать и выпускать малогабаритные сваебойные установки, в 2000–2010 гг. по разным причинам свернули производство и перестали развивать выбранное прежде направление.

Сваебойная установка «Стройматик» – один из немногих примеров оборудования, которое может конкурировать с зарубежными аналогами. Череповецкая совместно с КБ , используя современные методы проектирования и мировой опыт, создали современную гидравлическую сваебойную установку на гусеничном болотоходном шасси и представили ее рынку. Компактная машина имеет прочный стальной корпус, обладает высокой проходимостью, отличается экономичной работой двигателя. Транспортировать ее можно на автоприцепе категории «В+Е». Сваебой «Стройматик» рассчитан на погружение свай и опор длиной до 5 м с сечением 150х150 мм, а представительства компании сегодня уже действуют в 24 регионах России.

Статистика говорит о том, что в ДТП, связанных с наездом на ограждения, тяжесть последствий заметно снижена по сравнению с подобными же авариями, происходящими там, где ограждения отсутствуют. Однако в различных исследованиях последних лет неоднократно отмечались факты несоответствия размещения и установки дорожных и мостовых ограждений требованиям нормативных документов. Анализ происшествий на трассах показывает, что при наезде автомобиля на ограждение происходит разрушение конструкций и барьера, и машины, и ущерб от аварии тем выше, чем больше нарушений допущено при установке и сборке ограждений. Надо, чтобы работники дорожных служб об этом помнили

Почему стойку иногда лучше забить

Конечно, опору барьерного ограждения можно установить, предварительно пробурив яму, затем приготовить бетонный раствор и, поставив саму опору, забетонировать ее. Но намного проще, дешевле и быстрее ее можно зафиксировать в грунте. А если необходимо смонтировать много опор, то без сваебойной установки, которая просто загоняет стойку в грунт на нужную глубину, дорожникам не обойтись. Но это далеко не все преимущества.

Во-первых, барьерная стойка при установке сваебоем выставляется автоматически в нужном пространственном положении с точным выдерживанием углов относительно вертикальной оси. Во-вторых, учитывая, что стальные барьеры находятся постоянно под открытым небом, их эксплуатационный ресурс может быть существенно уменьшен, если не защитить их от коррозии. Поэтому поверхности всех деталей грунтуют или наносят цинковое покрытие толщиной не менее 80 мкм. При монтаже барьеров важно, чтобы ни на одном из элементов не было повреждено антикоррозионное покрытие, а сами детали не получили вмятин, трещин, перегибов. Особенно это касается опор: верхняя их часть при установке не должна деформироваться, а защитное покрытие повреждаться. Если защитное покрытие будет повреждено, то уже через 5 лет можно ожидать того, что часть стойки, находящаяся в грунте, сгниет.

В этом, кстати, преимущество метода бетонирования – залитые бетоном опоры рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию даже без специальной антикоррозионной подготовки. В США, а иногда и в Европе, на трассах можно встретить барьерные заграждения с алюминиевыми поперечинами. Этим барьерам, как правило, не один десяток лет, и они еще постоят, но новые подобные конструкции уже не устанавливают, хотя детали из алюминиевых сплавов сегодня применяются при установке перил и балюстрад на мостах.

В зарубежной дорожной практике также встречаются конструкции барьеров из стали и дерева: легкая стальная профилированная поперечина крепится к деревянным опорам. Эти барьеры предназначены для дорог с небольшой интенсивностью движения и ограничением скоростного режима, по которым ездят в основном легковые автомобили. Такие барьеры отлично «работают» на территориях национальных парков, в местах отдыха людей.

И все же если стойку, предварительно обработанную антикоррозионным средством, погружать в землю, используя специализированную машину, то процесс установки займет считаные минуты, а опора будет надежно поддерживать поперечину барьера многие годы.