Строительные машины и оборудование, справочник





Вибропогружатели, вибромолоты, сваевыдергиватели (шпунтовыдергиватели)

Категория:
   Свайные работы

Вибропогружатели, вибромолоты, сваевыдергиватели (шпунтовыдергиватели)

Вибропогружателем называется механизм, передающий погружаемому элементу вертикальные колебания, обеспечивающие его погружение. При этом колебания резко снижают сопротивление сил трения по боковым поверхностям погружаемого элемента (сваи, шпунта и др.), а вес вибропогружателя с погружаемым элементом обеспечивает внедрение его в грунт.

Колебания корпуса вибропогружателя создаются вращением дебалансов в вертикальной плоскости. Вращение дебалансовых валов осуществляется при помощи электродвигателя. Четное число валов с грузами (2 или 4) обеспечивает получение направленных колебаний, при этом горизонтальные силы уравновешиваются, а вертикальные суммируются.

Центробежная сила, создаваемая дебалан-сами вибропогружателя, называется возмущающей силой. Величина возмущающей силы зависит от веса дебалансов и от скорости их вращения. В связи с трудностью непосредственного замера возмущающей силы в характеристику вибропогружателя вводят величину момента дебалансов (произведение веса дебаланса на расстояние от их центра тяжести до оси вращения). Промышленностью выпускаются вибропогружатели для погружения элементов небольшого веса (труб, металлического шпунта) и тяжелых элементов (железобетонных свай, шпунта и др.). Первые называются высокочастотными, имеющими частоту колебаний 700-1500 кол/мин, вторые — низкочастотными, имеющими частоту колебаний 300- 500 кол/мин. По типу привода вибропогружатели делят на трансмиссионные (между двигателем и дебалансными валами имеется передча) и бестрансмиссионные (валы двигателей являются дебалансными валами).



Центробежная сила, создаваемая дебалан-сами вибропогружателя, называется возмущающей силой. Величина возмущающей силы зависит от веса дебалансов и от скорости их вращения. В связи с трудностью непосредственного замера возмущающей силы в характеристику вибропогружателя вводят величину момента дебалансов (произведение веса дебаланса на расстояние от их центра тяжести до оси вращения). Промышленностью выпускаются вибропогружатели для погружения элементов небольшого веса (труб, металлического шпунта) и тяжелых элементов (железобетонных свай, шпунта и др.). Первые называются высокочастотными, имеющими частоту колебаний 700-1500 кол/мин, вторые — низкочастотными, имеющими частоту колебаний 300- 500 кол/мин. По типу привода вибропогружатели делят на трансмиссионные (между двигателем и дебалансными валами имеется передча) и бестрансмиссионные (валы двигателей являются дебалансными валами).

Рис. 0. Вибропогружатель ВПП-2А

Высокочастотные вибропогружатели делятся на две группы. В первую группу входят вибропогружатели простейшего типа (типа В), во вторую — с подрессорной пригрузкой (типа ВПП). Конструкцию высокочастотного вибропогружателя рассмотрим на примере наиболее распространенного вибропогружателя ВПП-2А. Этот вибропогружатель предназначен для погружения и извлечения стального шпунта длиной до 18 м в несвязные водонасыщенные грунты и погружения железобетонных свай весом до 2 т. Вибропогружатель состоит из корпуса вибратора, наголовника, пригрузочной плиты, электродвигателя. Корпус вибратора представляет собой стальную сварную коробку, внутри которой установлены четыре вала с дебалансами. Пригрузочная плита с укрепленным на ней электродвигателем соединяется с корпусом вибратора через пружинное устройство, состоящее из восьми спиральных пружин. Для регулирования натяжения пружин на нижних концах стержней (проходящих сквозь пружины и имеющих резьбу) навинчены тарелки, вращая которые можно поджимать или ослаблять пружины. Благодаря наличию пружин электродвигатель частично защищен от действия вибрации, что увеличивает его надежность и долговечность. Привод вибратора представлен в виде цепной передачи, передающей вращение вала электродвигателя на вал конического редуктора, далее горизонтальная зубчатая передача передает вращение на дебалансные валы. Каждый дебаланс состоит из неподвижной и подвижной частей. Изменяя положение подвижной части, можно регулировать величину статического момента дебалансов. К пригрузочной плите вибропогружателя крепят две серьги, имеющие пальцы, для шарнирного крепления подвески вибропогружателя. Шпунтовый наголовник вибропогружателя клинового типа (поджатие клипа осуществляется при помощи предварительно сжатой пружины).

Применяемый в строительстве вибропогружатель ВПП-4 предназначен главным образом для погружения деревянных свай и в отличие от ВПП-2А имеет двухвальный возбудитель.

Низкочастотные вибропогружатели применяют для погружения железобетонных свай сплошного сечения и цилиндрических железобетонных оболочек. Низкочастотные вибропогружатели имеют больший, чем вибропогружатели другого типа, статический момент деба-лансов и большую амплитуду колебаний. Если с помощью высокочастотного вибропогружателя погружение идет за счет веса вибропогружателя и сваи при снижении сил трения сваи о грунт, что при работе низкочастотного вибропогружателя благодаря большой амплитуде колебаний торец сваи отрывается от грунта и при движении вниз ударяет по нему, в результате чего происходит погружение.

Основными преимуществами низкочастотных вибропогружателей по сравнению с молотами являются простота управления и несложное вспомогательное оборудование. Материал сваи испытывает значительно меньшие напряжения. Вибропогружатель можно использовать при погружении свай вблизи сооружений, так как грунт колеблется меньше, чем при ударном погружении.

Основной недостаток вибропогружателей этого типа состоит в том, что они могут эффективно работать только лишь в слабых водона-сыщенных несвязных или малосвязных грунтах. В плотных грунтах их погружающая способность резко снижается, а иногда погружение становится невозможным.

В СССР созданы низкочастотные вибропогружатели конструкции ЛИИЖТ и Люберецкого ремонтно-механического завода.

Все низкочастотные вибропогружатели имеют асинхронные двигатели с фазным ротором типа МТВ в обычном исполнении, за исключением вибропогружателя типа ВП-1, имеющего электродвигатель типа ВМТ-6 — виброустойчивый. Вибропогружатель ВП-1 применяют для погружения железобетонных свай длиной до 10-12 м и свай оболочек весом до 10 г. в слабые водонасыщенные грунты. Вибропогружатель ВП-1 состоит из вибровозбудителя, электродвигателя, наголовника и пульта управления. Корпус вибровозбудителя сварной из листовой стали. В корпусе расположены четыре дебалансных вала. Дебалансы выполнены из листовой стали. Привод от двигателя к дебалансным валам осуществляется посредством цилиндрических зубчатых колес. Смазка шестерен осуществляется разбрызгиванием масла, подшипники дебалансных валов смазываются консистентной смазкой. Для удержания вибропогружателя в направляющих копра служат четыре направляющих ролика.

Рис. 1. Вибропогружатель ВП-1 1 — вибровозбудитель; 2 — электродвигатель; 3 — вал; 4 — шестерни привода дебалансов; 5 -дебаланс

Вибропогружатель ВП-3 предназначен для погружения железобетонных свай длиной до 14  — и в несвязные водонасыщенные грунты. Конструкция вибропогружателя ВП-3 полностью аналогична конструкции ВП-1.

Вибропогружатель ВП-ЗМ предназначен для погружения в несвязные водонасыщенные грунты железобетонных свай 40X40 см весом до 10 г. Он снабжен автоматическим заклинивающимся наголовником АСН-60.

Вибромолоты. Машины, работа которых основана на совместном воздействии на сваю ударов и вибрации, называются вибромолотами.

На рис. 2 изображена схема вибромолота. В ударную часть вмонтированы два одинаковых электродвигателя, на обоих валах жестко укреплены дебалансы, вращающиеся вместе с валами в противоположные стороны. Периодическая возмущающая сила возбуждает колебания ударной части, подвешенной с помощью пружин к нижней плите, которая наголовником соединяется со сваей. В том случае, когда зазор между сваей и вибровозбудителем меньше амплитуды колебаний, движение вибровозбудителя сопровождается периодическими ударами ударника по наковальне, соединенной со сваей.

Рис. 2. Схема вибромолота

Рис. 3. Вибромолот С-836 1 — вибровозбудитель; 2 — пружинная подвеска; 3 — наголовник

Характеристика виброударного механизма зависит от массы вибровозбудителя, жесткости пружин, момента дебалансов и др. Наиболее эффективный режим работы зависит не только от соотношения этих величин, но и от величины зазора между вибровозбудителем и сваей. Величина зазора регулируется.

Вибромолоты подразделяются:
а) по наличию упругой связи между вибровозбудителем и сваей — на беспружинные и пружинные;
б) по связи двигателя с вибровозбудителем на трансмиссионные и бестрансмиссионные.

При одинаковом весе вибровозбудителя и мощности двигателя пружинные вибромолоты эффективней свободных (беспружинных), поэтому наибольшее распространение получили пружинные вибромолоты.

На рис. 3 изображен вибромолот С-836 конструкции ВНИИСтройдормаша, предназначенный для погружения железобетонных свай сечением 30×30 см, длиной 7 м. Вибромолот состоит из двухвального вибровозбудителя направленного действия, пружинной подвески и наголовника для соединения вибромолота со сваей. Вибровозбудитель имеет в нижней части ударник и на углах места для установки четырех штанг. Пружинная подвеска вибромолота состоит из 12 пружин, расположенных в два яруса. Наголовник вибромолота С-836 пневматический дистанционного управления с поперечным зажатием свай.

Краткие указания по уходу за вибропогружателями. Для обеспечения нормальной работы вибропогружателей следует:
а) тщательно следить за болтовыми соединениями наголовника, электродвигателя, крепления проводов, шарнирными подвесками, концевыми гайками валов, сварными швами наголовника;
б) следить за тем, чтобы валы с дебалансами свободно проворачивались;
в) следить за правильностью эксплуатации вибропогружателя; не допускать ударов вибропогружателя о сваю или шпунтину; не допускать укладки вибропогружателя на грунт, перегрева двигателя и подшипников; в случае перегрева производить перерывы в работе;
г) производить ежесменно очистку вибропогружателя от пыли и грязи;
д) вибропогружатели смазывать в соответствии с таблицей и схемой смазки, приведенными в паспорте.

Нормальная работа вибропогружателя в процессе погружения сваи определяется по издаваемому звуку; монотонный жужжащий звук свидетельствует о нормальной работе и об удовлетворительной связи вибратора со сваей или шпунтиной.

Особенности ухода за вибратором ВПП-2А. В вибраторе необходимо:
а) проверять состояние привода и корпуса вибратора;
б) два раза в смену очищать от пыли и промывать керосином приводные цепи, а также смазывать их тонким слоем солидола; одновременно с этим должны быть очищены и смазаны оба винта наголовника, прижимной клин и нижние части направляющих стержней, на которые надеты пружины;
в) следить за направлением вращения электродвигателя, что должен установить дежурный электромонтер, в вибраторе ВПП-2А правильным направлением считается такое, при котором в горизонтальных цепях верхние ветви являются ведущими;
г) следить за тем, чтобы направляющие стержни и тарелки пружин не терлись о кронштейны и корпус вибратора (задевания стержней о кронштейн ликвидируют регулировкой натяжения пружин и правильной установкой тарелок);
д) не менее одного раза в 4-5 дней проверять уровень масла в корпусе и коробке конической передачи вибратора.

Для нормальной работы уровень масла в корпусе вибратора должен быть 3-3,5 см от дна, а в коробке конической передачи — 2 — 2,5 см. Если уровень недостаточен, следует долить масло до необходимого. В летнее время употреблять машинное масло Л или С, автол-10, а в зимнее -автол-6 или нигрол тракторный зимний.

В процессе технического обслуживания вибраторов выполняют следующие работы:
а) вскрывают крышки корпуса вибратора, подшипников, а также коробки конической передачи;
б) снимают приводные цепи со звездочек;
в) спускают масло и промывают керосином внутренние устройства и наружные трущиеся части;
г) тщательно осматривают шестерни, эксцентрики, валы, подшипники, шарниры, подвески, звездочки, цепи, шпонки и болтовые соединения; пришедшие в негодность детали и части заменяют новыми (запасными);
д) приводные цепи подвергают тщательной обработке, заключающейся в следующем: на 8-10 ч их погружают в ванну с керосином, где промывают и после протирки и просушки опускают в нагретый до 40° солидол, многократным протаскиванием цепи через солидол добиваются его проникания в шарниры, втулки и ролики; обработанные цепи подвешивают для охлаждения и стока излишнего солидола в ванну;
е) заливают чистое масло в корпус вибратора и коробку конической передачи; крышки корпуса вибратора, коробки и подшипников закрывают, затем затягивают и надежно шплинтуют болтовые соединения;
ж) надевают цепи и регулируют их натяжение.

Натяжение вертикальной цепи проверяют нажимом на одну из ветвей, которая должна легко перемещаться на 0,5-1 см от отвесного положения. Горизонтальные ветви цепной передачи должны быть равномерно натянуты так, чтобы провес нижней ветви был равен 1- 1,5 см.

Сваевыдергиватели. Временные ограждения земляных сооружений выполняют часто в виде стены из стальных шпунтов, удаляемых по окончании работ.

Для вытаскивания забитых шпунтов применяют паровоздушные молоты двойного действия, подвешиваемые в перевернутом положении к крану (предварительно на молот в его нижней части надевается специальная скоба или трос). Направленные вверх удары цилиндра передаются скобе или канату, а от нее — к шпунту.

Рис. 4. Сваевыдергива-тель С-274

Рис. 5. Шпунтовыдерги-ватель Ш-1 1 — цилиндр; 2 -поршень; 3 — захват для сваи; 4 — тарораспределительное устройство 1 — амортизатор; 2 — вибратор; 3 — пружинный аккумулятор; 4 — наголовник

Для этих работ применяют также специальные сваевыдергиватели. Сваевыдергиватель С-274 состоит из цилиндра, поршня, воздухораспределительного устройства и захвата для сваи. Во время работы сваевыдергиватель подвешивают к крюку грузоподъемного крана. Под давлением сжатого воздуха или пара поршень, являющийся ударной частью, наносит удары по утолщенной верхней крышке цилиндра. Через захватное приспособление направленные вверх удары передаются шпунту. Действием автоматического распределительного устройства управляет поршень. Для извлечения шпунтин применяют шпунтовыдергива-тели.

Шпунтовыдергиватель Ш-1, спроектированный ПКБ Люберецкого РМЗ Мостотреста, предназначен для извлечения одиночного металлического шпунта весом до 2000 кг, заглубленного до 16 м, или пакетов из двух-трех шпунтин, заглубленных до 10 м в грунты средней плотности.

Кроме этого, шпунтовыдергиватель может быть использован как вибропогружатель для шпунтин легкого профиля.

Шпунтовыдергиватель Ш-1 (рис. 5) состоит из следующих основных узлов: вибратора, амортизатора, пружинного аккумулятора, тяг, плиты и наголовника.

Вибратор представляет собой стальной литой корпус, в который запрессованы статоры и вмонтированы роторы двух короткозамкнутых электродвигателей. На валах электродвигателей жестко закреплены эксцентрики с переменным радиусом инерции. Обмотка статора пропитана термостойкой смесью.

В Днепропетровском спецуправлении № 634 треста Укргидроспецфундаментстрой применяют для выдергивания шпунта вибропогружатели марок ВПП-2А и ВПП-4 с захватным устройством, работающим по принципу заклинивания. Усилие заклинивания можно регулировать изменением местоположения (плеча, рычага) троса подъема на двуплечих рычагах захвата.

Читать далее:

Категория: - Свайные работы

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины