Свайных фундаментов

Свайные молоты. Как уже отмечалось, свайные молоты применяют для

погруже-. ния свай в грунт ударом. Свайный молот включает в себя как

обязательные  части ударник, (падающую или ударную  часть) и наковальню, или

шабот (неподвижную  часть, жестко соединенную с головой  сваи). Кроме того, в

состав  свайного молота вхо-

Рис. 5.4. Последовательность операций бескопрового погружения призматических

свай:

а—установка сваи, б—монтаж наголовника с погружателем. в — погружение сваи

Рис. 5.5. Принцип работы паровоздушных молотов  одиночного (о, б) и двойного

(в, г)  действия

дят устройства для привода (подъема) ударной части и ее направления. Различают

механические, паровоздушные, ди-/зельные и гидравлические свайные молоты. ^

Механический  молот является простейшим механизмом, представляющим собой

металлическую отливку массой до 5 Mr, сбрасываемую на погружаемую сваю. Отливку

поднимают вдоль мачты копр^. канатом подъемной  лебедки, откуда ее сбрасывают на

сваю, отсоединяя от каната специальным расцепляющим устройством или отключением

барабана  лебедки от трансмиссии. Из-за низкой производительности (4...12 ударов

в 1 мин) механические молоты применяют в  основном при незначительных объемах

свайных работ. \f Паровоздушный молот представляет собой пару

цилиндр—поршень. В молотах одиночного действия (рис. 5.5, а) поршень 3

через шток 2 соединяется с наголовником / сваи, а ударной частью

является  цилиндр 4, направляемый поршнем. Под действием сжатого воздуха

или пара, подаваемого в поршневую полость  цилиндра от компрессорного или

паросилового  оборудования, цилиндр поднимается  вверх, а после перекрытия

впускного трубопровода и соединения поршневой  полости с атмосферой (рис. 5.5,

б) цилиндр  падает, ударяя по наголовнику сваи. Управляют впуском и выпуском

сжатого воздуха (пара) вручную, полуавтоматически  и автоматически. Молоты с

автоматическим  управлением работают с частотой ударов 40...50 мин '.

В молотах  двойного действия (рис. 5.5, в) ударной  частью является соединенный с

поршнем боек 5, движущийся внутри направляющего  цилиндра. Сжатый воздух (пар)

подают  поочередно в нижнюю штоковую и верхнюю — поршневую (рис. 5.5, г)

полости паровоздушного цилиндра, обеспечивая  тем самым подъем поршня с бойком и

принудительное  его падение на ударную плиту  — наковальню 6 с частотой 3

с '. По сравнению  с молотами одиночного действия описанные  молоты более

производительны при меньшем отношении массы  ударной части к общей массе, не

превышающем '/4, в то время как у молотов одиночного действия это отношение

равно в  среднем ^/з.

Паровоздушные молоты используют для забивки вертикальных и наклонных свай на

суше, а  также под водой. Основным недостатком  является зависимость от

компрессорных или паросиловых установок.

Гидравлический  молот работает по схеме паровоздушного молота двойного

действия  с тем отличием, что вместо воздуха  или пара в рабочий цилиндр

подается  жидкость, для чего сваебойный агрегат  с гидравлическим молотом

оборудуют насосной установкой. Для придания ударной части ускорения в  момент

удара к  насосу подсоединяют гидравлический аккумулятор, который подзаряжается

во время  обратного хода поршня. Распределение  подачи рабочей жидкости в

различные периоды работы молота осуществляется автоматически. Гидравлические

молоты  развивают энергию удара от 3,5 до 120 кДж при частоте ударов 50...170

мин '. Масса  ударной части составляет 210...7500 кг.

Наибольшее  распространение в строительстве  получили дизельные молоты,

работающие  независимо от внешних источни-

Рис. 5.6. Дизельные молоты

ков энергии  в режиме двухтактного дизеля. Различают  дизель-молоты" с

направляющими штангами — штанговые и с направляющим цилиндром — трубчатые.

У штанговых д и зель-мо л о-т о в (рис. 5.6, а) две направляющие штанги 4

объединены  в нижней части основанием 2, отлитым заодно с поршнем 12.

Основание поршневого блока опирается на сферическую  пяту / и наголовник /5. По

штангам перемещается цилиндр 10, служащий одновременно ударной частью

молота. В верхней части штанги объединены траверсой 7 захвата («кошки»),

свободно  перемещающейся по ним и подвешенной  к канату 8 лебедки копра.

Для запуска  молота «кошку» опускают до зацепления подпружиненным крюком 6

пальца 5 ударной части, после чего ударную  часть 10 поднимают, а затем

рывком  нажатием на рычаг 9 через присоединенный к нему канат расцепляют

«кошку» с ударной частью.

Последняя падает вниз, нанося удар по основанию 2 и сжимая воздух в

закрытой  поршнем 12 полости цилиндра. Одновременно выступающий на

ударной части штырь // нажимает на рычаг  топливного насоса 14, которым

по центральному каналу 13 в поршне топливо с некоторым опережением

конца хода подается в цилиндр, распыляясь форсункой  3 и смешиваясь с

нагретым  вследствие сжатия до высокой температуры  воздухом. В последней фазе

движения  ударной части вниз вследствие дополнительного  сжатия

топливно-воздушной  смеси происходит ее самовоспламенение. Расширяющиеся при

сгорании топлива газы отбрасывают ударную часть вверх, откуда она снова падает,

повторяя  процесс. Молот выключают прекращением подачи топлива.

Ударной частью трубчатого дизель-молота (рис. 5.6, б) служит поршень 22,

перемещающийся  в направляю-

щем цилиндре 21. Удары поршня воспринимаются шаботом /7, герметично

посаженным в нижнюю часть рабочей секции цилиндра. Молот центруют на свае

штырем  16. Для пуска молота его поршень «кошкой» 20,

подвешенной к канату 8, поднимают в верхнее положение, откуда его

сбрасывают. При движении вниз поршень отжимает рычаг 23, которым

включается  насос 14, впрыскивающий из бака 19 в цилиндр порцию

топлива. Последняя, смешиваясь с воздухом, стекает в сферическую выемку в

шаботе /7. При дальнейшем падении поршень перекрывает канал 18,

сообщающий  цилиндр с атмосферой, и сжимает  воздух в замкнутом уменьшающемся

объеме. От удара поршня о шабот находящаяся в сферическом углублении последнего

топливо-воздушная смесь разбрызгивается и воспламеняется. Расширяющиеся при

сгорании смеси газы подбрасывают поршень вверх, откуда он снова падает, сжимая

воздух, удаляя отработавшие газы через канал  18 в атмосферу и повторяя

процесс. Останавливают молот прекращением подачи топлива.

Для отвода теплоты при работе трубчатого дизель-молота его топливный цилиндр

выполняют с ребристой внешней поверхностью (воздушное охлаждение) или с

дополнительно примыкающими к нему секциями, соединенными в нижней части

кольцевым баком, заполненным водой (водяное  охлаждение). При нагреве вода

циркулирует по вертикальным трубам, равномерно охлаждая цилиндр. Трубчатые

дизель-молоты с воздушной системой охлаждения работают без перегрева при

температуре окружающего воздуха до 30 °С, а  с водяным охлаждением —до 40

°Ñ и  выше.

Штанговые дизель-молоты не имеют принудительного  охлаждения. Поэтому в летнее

время при  температуре окружающего воздуха 25 °Ñ они работают с

получасовыми  перерывами после каждого часа работы. Штанговые дизель-молоты

обладают  малой энергией удара — 3.2 и 65 кДж  при частоте 50...55 мин ' и

массе ударной  части 240 и 2500 кг соответственно. Их применяют  для забивки

легких  железобетонных и деревянных свай в  слабые и средние грунты, а также

для погружения шпунта при ограждении траншей, котлованов и т. п. Трубчатые

дизель-молоты применяют для

забивки железобетонных свай в любые нескальные грунты. Отечественной

промышленностью выпускаются трубчатые дизель-молоты массой ударной части

500...5000 кг  с энергией удара 15...150 кДж при  частоте ударов 43...45 мин ',

в том  числе для работы в условиях низких температур (до —60 °Ñ). Для

запуска этих молотов при низких температурах между фланцем шабота и

амортизатором вводят разъемную (из двух частей) прокладку, увеличивая тем

самым рабочий  ход поршня, а следовательно, и степень сжатия топливно-

воздушной смеси. При этом подачу топлива сни жают до минимума. После прогрева

цилиндра  прокладку снимают. При работе в  условиях низких температур воду

сливают. Заправлять зимой систему охлаждения водой рекомендуется лишь после

явных признаков  перегрева—снижения высоты подъема  ударной части и появления

пламени в выхлопных патрубках.

Для передачи ударных нагрузок свае без разрушения ее головы применяют

наголовники со сдвоенным деревянным — обычно дубовым амортизатором. После

износа  амортизатора его заменяют новым. Забивка  свай без амортизатора

приводит  к их разрушению (до 15...20%).

Вибропогружатели  и вибромолоты. Вибропогружатель представляет собой

возбудитель направленных колебаний вдоль оси  сваи. Соединяясь со сваей

посредством наголовника 4 (рис. 5.7), он сообщает ей возмущающее