Низкочастотный вибропогружатель (рис. 10.5, а) состоит из четырехвального вибратора, приводного электродвигателя с фазовым ротором и наголовника, жестко соединенных между собой. Движение дебалансным валам, вращающимся попарно в разные стороны, передается от электродвигателя через промежуточную шестерню и систему синхронизирующих цилиндрических шестерен, закрепленных на валах. В комплект вибропогружателя входит пульт управления, предназначенный для пуска и остановки электродвигателя, регулирования частоты вращения дебалансных валов (частоты колебаний) и величины возмущающей силы вибратора. Приводной электродвигатель низкочастотного вибропогружателя, воспринимающий значительные вибрационные нагрузки (так как система двигатель — вибратор—свая жесткая), выполняется виброустойчивым. Низкочастотные вибропогружатели предназначены в основном для погружения в однородные слабые водонасыщенные грунты железобетонных свай длиной до 12 м, труб и свай-оболочек массой до 10 т. Отечественные низкочастотные машины развивают возмущающую силу до 18 500 кгс (185 кН) при частоте колебаний 420 в минуту и мощности электродвигателя до 60 кВт. Масса их составляет до 2500 кг, амплитуда колебаний (без сваи) до 20 мм.

У высокочастотного вибропогружателя (рис. Х.5, б) приводной электродвигатель с короткозамкнутым ротором установлен на подрессоренной пригрузочной плите. Наличие между электродвигателем и вибратором амортизирующих пружин позволяет существенно уменьшить вредное воздействие вибрации на электродвигатель: в процессе погружения колебания совершают только вибратор и свая. Меняя массу пригрузочной плиты, создающей необходимое давление на погружаемый элемент, получают режимы вибрации, способствующие наиболее эффективному погружению сваи (шпунта). Привод четырехвального вибратора осуществляется через вертикальную цепную передачу, конический редуктор и систему синхронизирующих шестерен, закрепленных на дебалансных валах. Дебаланс высокочастотного вибропогружателя представляет собой два скрепленных между собой диска, один из которых жестко связан с валом. Изменяя взаимное положение дисков, регулируют кинетические моменты дебалансов и вибратора.

Высокочастотные вибропогружатели применяют для погружения в малосвязные грунты шпунта, труб и профильного металла длиной до 20 м. Они развивают возмущающую силу до 25 000 кгс (250 кН) при частоте колебаний 1500 в минуту и мощности двигателя 40 кВт. Общая масса машины составляет до 2200 кг, масса пригрузки — до 1500 кг, амплитуда колебаний — до 14 мм.

Основными недостатками вибропогружателей являются непригодность для погружения свай (шпунта) в связные грунты и сравнительно небольшой срок службы электродвигателей.

Эффективное погружение в плотные грунты металлических свай, труб и шпунта обеспечивают вибромолоты, которые сообщают погружаемому элементу кроме вибрации еще и ударные импульсы. Вибромолоты используют также для погружения железобетонных свай в однородные водонасыщенные грунты и извлечения из грунта труб, свай и шпунта.

Вибромолот (рис. 10.6) состоит из двухвального бестрансмиссионного вибровозбудителя направленных вертикальных колебаний с ударником и наголовника с наковальней, соединенных между собой пружинами. Наголовник устанавливается на сваю без закрепления. В корпусе вибровозбудителя смонтированы два электродвигателя, на параллельных валах которых, синхронно вращающихся в различных направлениях, закреплены де-балансы. При вращении дебалансов ударник колеблющегося вибровозбудителя наносит частые (до 480 в минуту) удары по наковальне, соединенной со сваей. Режим работы вибромолота (энергия и частота ударов) регулируют путем изменения зазора между ударником и наковальней.

Рис. 10.6. Вибромолот

Выпускаемые отечественной промышленностью вибромолоты имеют массу ударной части до 2100 кг, развивают возмущающую силу до 21800 кгс (218 кН), энергию одного удара до 3,9 кДж. Они способны погружать металлический шпунт длиной до 13 м, металлические сваи и трубы длиной до 20 м. Вибромолоты работают в комплекте с копром или самоходным краном соответствующей грузоподъемности.

—-

Вибропогружатель СП-42 (С-1003) предназначен для погружения в слабые (водонасыщенные и песчаные грунты вертикальных и наклонных свай массой до 3 т. Он состоит из вибровозбудителя направленного действия, электродвигателя с редуктором, конусного самозаклинивающегося приспособления для жесткого крепления вибропогружателя к верхнему концу сваи и пульта управления.

Вибровозбудитель имеет корпус сварной конструкции, внутри которого расположены четыре рабочих вала с навешенными на них дебалансами: на двух верхних валах установлены по два дебаланса, на двух нижних — по три. Концы валов опираются на сферические двухрядные роликоподшипники, закрепленные в боковых стенках корпуса. Валы каждой пары вращаются в разные стороны, частота вращения всех валов одинаковая.

На верхней плите корпуса вибровозбудителя укреплен электродвигатель. Привод от него к одному из рабочих валов осуществляется через цилиндрические шестерни редуктора. Передача на остальные три вала производится с помощью синхронизирующих шестерен на концах валов.

На внешних стенках корпуса вибровозбудителя укреплены четыре направляющих ролика для удержания вибропогружателя в стрелах копра или крана.

Самозаклинивающееся приспособление для жесткого крепления вибропогружателя к погружаемой свае состоит из конусного стакана, прикрепленного болтами к днищу вибровозбудителя, и металлического конуса, соединенного резьбой с опорной плитой сваи. При посадке вибропогружателя на сваю стакан надевается на конус и под действием веса погружа-теля жестко соединяет его со сваей.

Пульт управления вибропогружателя состоит из контроллера НТ-151 и пусковых сопротивлений, обеспечивающих работу электродвигателя при напряжении 220 и 380 В. Для защитьдаектродвигателя от коротких замыканий и перегрузок служит автоматический воздушный выключатель типа АВ-4Н.