Главным параметром паровоздушных молотов простого действия и дизель-молотов является вес ударной части, а молотов двойного действия — энергия удара.
Основные схемы свайных молотов представлены на рис. 87. Механический молот (рис. 87, а) состоит из массивной чугунной отливки, подвешенной на канате, грузозахватного (оно же сбрасывающее) устройства и направляющих копра. С помощью лебедки молот поднимается на необходимую высоту и удерживается на тормозе. После нажатия на сбрасывающее устройство груз падает вниз по направляющим и наносит удар по свае. Для выполнения следующего удара необходимо опустить канат с крюком, зацепить груз и поднять его лебедкой в исходное положение.

На рис. 87, б представлен свайный молот, работающий под давлением сжатого воздуха. Он включает: шток, поршень, корпус. Под давлением сжатого воздуха поршень перемещается и воздействует на сваю.

Паровоздушные молоты одиночного действия (рис. 87, в) предназначены для погружения тяжелых свай (6 т и более).

Рис. 87. Основные схемы свайных молотов

Конструкция их проста: шток с поршнем крепится на свае, а цилиндр (являющийся ударной частью) перемещается относительно поршня при подаче сжатого воздуха или пара в полость цилиндра, при выпуске пара цилиндр падает и своей массой ударяет по свае. Из-за малой производительности (30— 35 ударов в минуту) и потери энергии (15—20% при выпуске пара) эти молоты не нашли широкого применения.

Паровоздушные молоты двойного действия (рис. 87, г) построены на принципе использования пара или сжатого воздуха не только для подъема ударной части молота, но и для воздействия на нее при рабочем ходе (частота ударов на свае до 500 и более в легких моделях и до 200 в тяжелых).

Основным узлом паровоздушного молота двойного действия является неподвижный цилиндр, внутри которого перемещается поршень с двумя массивными штоками, движение которых направляется в верхней и нижней части цилиндра.

В верхней части цилиндр закрыт крышкой, а в нижней — опорной плитой, через которую передается удар свае и упорам. Автоматически действующий золотниковый распределитель переключает поступление пара или сжатого воздуха попеременно в верхнюю или нижнюю полость цилиндра, сообщая при этом штоку возвратно-поступательное движение.

Существенным недостатком паровоздушных молотов двойного действия является их большой «мертвый вес» (отношение массы неподвижных частей к общей массе молота), достигающий 80%.

Дизельные молоты (рис, 87, д, е) бывают двух типов: штанговые и трубчатые. Дизель-молоты отличаются от паровоздушных энергетической автономностью, высокой транспортабельностью, экономичностью и отсутствием компрессорного оборудования.

Штанговый дизель-молот (рис. 87, д) работает по принципу двухтактного дизеля и состоит из поршневого блока, цилиндра, являющегося ударной частью, и направляющих штанг, соединенных вверху траверсой. Внутри поршневого блока проходит топливопровод, соединяющий форсунку с топливным насосом.

Лебедка с помощью каната 20 поднимает цилиндр в верхнее крайнее положение. При повороте рычага крюк разъединяется с цилиндром и последний падает под действием собственного веса вниз. При сближении цилиндра и поршня воздух, находящийся во внутренней полости цилиндра, начнет сжиматься, а температура его быстро возрастает. В это время штырь, находящийся сбоку цилиндра, включает топливный насос, горючее, распределяемое форсункой, в цилиндре самовоспламеняется, происходит взрыв, в результате которого цилиндр вновь подбрасывается вверх, а при падении вниз цилиндр забивает сваю. Работа молота будет продолжаться автоматически до тех пор, пока не будет выключен топливный насос. Масса ударной части молота находится в диапазоне от 600 до 3500 кг, а число ударов от 43 до 100 в 1 мин. В трубчатом дизель-молоте (рис. 87, е) цилиндр 24 неподвижен, а поршень 25 под действием давления газов подбрасывается вверх. В верхней части цилиндр открыт, а снизу опирается на пяту 29, имеющую на верхней поверхности сферическую впадину. Из резервуара 26 топливо порциями подается в сферическую впадину пяты в момент нажатия поршнем на рычажок 27, который приводит в движение плунжер топливного насоса. В момент удара сферического выступа поршня о сферическую впадину пяты топливо разбрызгивается в среде сжатого воздуха и самовоспламеняется. Газы подбрасывают поршень вверх и при его подъеме, когда нижний обрез поршня откроет наклонные патрубки 28, выходят в атмосферу. Свежий воздух в цилиндр засасывается через эти патрубки.

С целью уменьшения трения между поршнем и цилиндром поверхности их смазываются маслом, поступающим из масляной камеры, расположенной в верхней части поршня. Масса ударной части у трубчатых дизель-молотов составляет от 190 до 2500 кг при ходе поршня от 1000 до 2600 мм.

В сравнении с паровоздушными дизельные молоты отличаются экономичностью, транспортабельностью и постоянной готовностью к работе. Трубчатые дизель-молоты развивают энергию удара, в 2—3 раза большую, чем штанговые, при одинаковых весовых показателях. Погружающая способность трубчатых молотов также в 2—3 раза выше, чем штанговых.

Рис. 88. Схемы свайных вибропогружателей и вибромолота:
а — вибропогружатель; б — вибропогружатель с подрессоренным двигателем; в — вибромолот

Число ударов молота в единицу времени влияет на интенсивность погружения сваи. Чем чаще наносятся удары, тем эффективнее проходит забивка сваи, так как под действием удара грунт у сваи приходит в движение и его сопротивление значительно уменьшается (резко снижаются силы трения).

Вибропогружатели. Метод погружения свай вибрированием основан на значительном уменьшении сопротивления грунта вследствие ослабления связи между частицами грунта в зоне распространения колебаний. Вибропогружающие машины применяются для погружения свай в малосвязных грунтах. Вибропогружатели имеют вибрирующий механизм — вибровозбудитель, состоящий из двух или четырех валов, на которые насажены дебалансы, вращающиеся с одинаковой угловой скоростью в противоположных направлениях.

В зависимости от частоты колебаний вибропогружатели подразделяются на высокочастотные, с частотой 700—1500 кол/мин, и низкочастотные, с частотой 300—500 кол/мин.

На рис. 88, а представлен вибропогружатель с жестким креплением двигателя. Он включает: электродвигатель, клиноременную передачу, неуравновешенные массы, наголовник.

Вибропогружатель с подрессореным двигателем (рис. 88, б) имеет конструкцию, в которой электродвигатель установлен на плиту, опирающуюся на четыре или восемь стальных пружин.

Такая конструкция защищает электродвигатель от колебаний, что улучшает условия работы подшипников электродвигателя. Центробежная сила инерции F создается вращением де-балансов, возмущающая сила изменяется по синусоидальному закону и называется возмущающей силой.