Каким бывает оборудование для погружения свай

Каким бывает оборудование для погружения свай

Сваи представляют собой важные элементы, которые используются при строительстве фундамента. Они служат для обеспечения связи между основанием дома и грунтом, позволяя создавать высокопрочное основание для здания со значительной несущей способностью. Эти изделия погружаются в землю на определенную глубину в зависимости от высоты фундамента и свойств грунта.

Сегодня применяются различные технологии заглубления. Наиболее популярными из них являются:

  • ударный метод;
  • вибрационный метод;
  • метод вдавливания;
  • завинчивание;
  • буронабивной метод.

    Забивные сваи отлично подходят для грунтов любого типа. Они отличаются особой надежностью и долговечностью (более 100 лет эксплуатации). Благодаря современному оборудованию для погружения свай, они сегодня могут эффективно использоваться не только при строительстве больших объектов, но и в частном домостроении.

    Молоты для ударного метода

    Ударный метод является одним из самых распространенных в строительстве. Основное оборудование для погружения свай – молоты различного типа. Обычно используются гидравлические и паровоздушные молоты. Еще один популярный тип – дизельные молоты. Их преимуществом является намного более высокая мощность, позволяющая развивать значительную силу удара. Направляющей для молота служит копровая мачта, которая выполняется в виде навесного оборудования для стрелового крана. По мачте движется молот, и к ней же крепится забиваемое изделие.

    Благодаря высокой мощности и производительности дизельные молоты подходят для выполнения значительных объемов работ, а также для забивки тяжелых изделий из железобетона. Они могут эксплуатироваться при температуре до -30 °C.

    Гидравлические и паровоздушные молоты применяют для забивки более легких свай. Их производительность ниже. Поэтому это оборудование для погружения свай обычно используют при строительстве сравнительно небольших объектов.

    Во время забивки сваи удары производятся по ее верхнему концу. Его защита от разрушения при ударе бойка молота обеспечивается специальным приспособлением – наголовником. Он представляет собой стальную литую деталь, вес которой составляет 110-140 кг. Наголовник монтируется на направляющих рамы копровой мачты. Удары молота по столбу производятся через наголовник. В результате предотвращается растрескивание и разрушение бетона при выполнении забивки.

    Первые несколько ударов производятся с небольшой высотой подъема молота, чтобы задать верное направление. После этого удары производятся с нормальной силой. При достижении нужной глубины проводят еще 10 завершающих ударов.
    В процессе работы дизель-молота традиционного штангового типа необходимо периодически делать перерывы для охлаждения. Современные трубчатые модели дизельных молотов имеют принудительную систему охлаждения. Это дает возможность выполнять забивку без перерывов в течение всей рабочей схемы, что значительно повышает производительность.

    Сваебойные машины

    Молоты для забивания свай представляют собой сложное крупногабаритное оборудование. Их размещение требует значительной площади. Кроме того, их эксплуатация требует серьезных затрат. Эти факторы долгое время ограничивали применение забивных свай при строительстве малоэтажных объектов. Такая возможность появилась благодаря современным мобильным сваебойным машинам.
    Современные сваебойные машины представляют собой достаточно компактную технику. В зависимости от типа шасси различают машины на колесном и гусеничном ходу.

    Модели на колесном ходу обычно монтируют на шасси автокранов. Их вес составляет до 4,5 тонн. Основным недостатком таких сваебоев является их ограниченная мобильность. Гусеничные сваебойные машины изготавливаются на базе шасси гусеничных кранов. Это оборудование для погружения свай отличается повышенной производительностью и эффективностью. Оно обеспечивает возможность забивки достаточно крупногабаритных столбов весом до 5 тонн. Длина монтируемых забивных свай может достигать 14 метров. Это позволяет использовать спецтехнику для строительства достаточно крупных объектов. Также сегодня применяются и компактные сваебойные машины на гусеничном ходу. Они обладают схожими характеристиками с колесной техникой, а гусеничная ходовая часть обеспечивает им лучшую проходимость.

    Современные сваебойные машины обычно оснащаются поворотной платформой с углом поворота до 360 °. Такое оборудование позволяет обеспечивать погружение свай в радиусе примерно 6-10 метров от места его размещения. Благодаря этому дополнительно увеличивается производительность и сокращаются затраты на выполнение свайных работ. Помимо ударных механизмов, установки могут оснащаться оборудованием для вибрационного и виброударного погружения, а также для статического вдавливания свай. Это дает возможность подбирать технику для выполнения работ на участках с разным типом грунта.

    Основные преимущества использования компактных сваебойных машин:

  • возможность эффективного погружения забивных свай на малых строительных объектах;
  • мобильность, простота доставки, размещения и развертывание оборудования на стройплощадке;
  • возможность работы по грунтам любого типа;
  • малый уровень эксплуатационных затрат по сравнению с использованием промышленных дизельных молотов;
  • достаточно высокая производительность и функциональность для проведения свайных работ при строительстве коттеджей, других малоэтажных объектов, трубопроводов, опор линий электропередач и других технологических сооружений.

    Применение и назначение

    Эксплуатационное назначение копровой техники — монтаж ЖБ свай и металлического шпунта. Такие машины самостоятельно, без вспомогательных установок, способны выполнять все технологические процессы по погружению вышеуказанных конструкций.

    Цикл работы сваебойной техники состоит из следующих этапов:

    • Перебазировка на объект;
    • Размещение на точке погружения по предварительно размеченной схеме;
    • Подтягивания погружаемой конструкции лебедкой;
    • Установка сваи либо шпунта в забивочное положение;
    • Фиксация конструкции на копровой мачте и стыковка с молотом;
    • Забивка свай;
    • Расстыковка сваи и молота;
    • Перемещение техники на точку следующего погружения.

    Сваебойная спецтехника широко востребована в жилищном и промышленном строительстве, где она используется в целях забивки свай при обустройстве свайных фундаментов под многоэтажные и малоэтажные здания.

    Также данная техника применяется;

    • Для монтажа опор мостов (автомобильных и железнодорожных);
    • Для установки свай в фундаментах гидротехнических сооружений (причалов, пирсов);
    • Для установки опор ЛЭП, столбов освещения.

    С целью монтажа шпунтового металлопроката сваебойная техника привлекается к огораживанию котлованов стенками из шпунта, укреплению береговых линий, неустойчивого рельефа, создания в грунте герметичных резервуаров.

    Чем забивают сваи в почву

    Винтовой и буронабивной вид стержней нуждается в использовании крупногабаритной строительной техники. Ввести в полость грунта забивные элементы своими руками невозможно. Применяется механизм. Используются машины на гусеничном ходу или на колесной тяге.

    Гусеничные механизмы не всегда могут подобраться к строительной площадке. Организуют заказ трал. Требуются дополнительные вложения. Колесные агрегаты отличаются мобильностью. Процесс их использования экономичен, если сравнивать с предыдущим вариантом.

    Техника для забивания свай

    Технические строительные средства различаются способом погружения:

    1. Сваезабиватель. Механизм работы — нанесение ударов молотом по свайной опоре. Гидравлический молот работает от привода. Возможна регулировка силы удара. Дизельный аналог работает за счет сжигания дизтоплива.
    2. Сваевдавливающие агрегаты. Отличаются плавностью вдавливания опор в землю. Удары выполняются под конец погружения, когда стержень достигает плотных грунтовых прослоек. Разрешено использование техники около жилых зданий.
    3. Вибропогружатель. Характерно создание вибрации вдоль оси свайного элемента. Запитка агрегата может производится от электрического двигателя или гидравлического типа привода.

    Вибропогружатель

    Забивание свай

    Этапы погружения опоры:

    1. Предварительно нужно подготовить железобетонное изделие. Выполняется его установка в вертикальное положение для вбивания.
    2. Вдавливание стержневого элемента.
    3. Нанесение точных ударов по свае до ее полного погружения.

    Копры

    Копры. Копром называется металлический или деревянный станок, который служит для установки и направления сваи при забивке, а также для подвешивания молота.

    Читайте также  Как крепить люстру к натяжному потолку

    Как правило, применяют инвентарные сборно-разборные копры разных конструкций, однако наиболее рационально использовать металлические универсальные копры, которые могут быстрее передвигаться по рельсовому пути и вращаться на платформе тележки.

    На рисунке 5 приведены деревянный стандартный и металлический универсальный копры.

    Для забивки свай дизель-молотами и паровоздушными молотами двойного действия широко применяют стреловые универсальные краны, а также экскаваторы-краны, к стрелам которых подвешивают на тросе или цепи металлические рамы с направляющими стрелами.

    Механизмы для свайных работ

    Для забивки, свай применяют:

    1. подвесные молоты (механические) в виде чугунных отливок различной формы и веса (от 500 до 2000 кг); молот имеет проушину, за которую укрепляют трос, молот поднимается лебедкой и свободно падает на сваю, производительность 10 ударов в 1 мин.;
    2. паровоздушные молоты;
      а) одиночного действия, поднимаемые за счет действия пара или сжатого( воздуха и падающие под действием собственного веса; ударной частью молота является его корпус;
      б) двойного действия, поднимающиеся и падающие под действием пара или сжатого воздуха, в отличие от молотов одиночного действия ударной частью в них служит поршень,
    3. вибропогружатели, действие которых основано на применении вибратора, приводимого в движение электромотором;
    4. дизель-молоты; работающие по принципу двухтактного двигателя внутреннего сгорания; преимущество этих молотов в том, что при использовании их не требуется постороннего источника энергии; они работают на жидком топливе (соляровое масло, дизельное топливо). Дизель-молоты бывают штанговые и трубчатые. Ударной частью штангового молота является цилиндр, трубчатого тяжелый поршень.

    Классификация сваебойных машин

    В соответствии с используемым приводным механизмом известные сваебойные агрегаты делятся на следующие виды:

    1. Чисто механические устройства.
    2. Паровоздушные (ударные) машины.
    3. Вибрационные молоты.

    В механических машинах предусматривается подъем молота посредством специального троса с последующим его падением с высоты примерно 3-х метров (фото ниже по тексту).

    Операция повторяется до тех пор, пока свая не погрузится на нужную глубину. Основной недостаток этого типа машин – сравнительно низкая производительность.

    Паровоздушные механизмы приводятся в действие либо силой пара, либо работают от сжатого воздуха, воздействующего на ударную часть. Они делятся на агрегаты простого и двойного цикла. В первых образцах сила пара или сжатого воздуха расходуется только для подъема молота, а в устройствах двойного действия она выполняет полезную работу и при ударе по свае. Их эффективность несколько выше, чем у предыдущих моделей. В конструкцию машин вибрационного типа введены специальные элементы – дисбалансы, обеспечивающие вибрацию исполнительного механизма. Вместе с ударным импульсом достигается нужный эффект (при необходимости можно извлечь сваю из грунта). Недостаток – возможность применения только для мягких почв.

    По способу перемещения по рабочему полю все машины этого класса подразделяются на следующие типы:

    1. Колесные.
    2. Гусеничные.
    3. Рельсовые.

    Выбор каждого из сваебойных агрегатов определяется условиями проведения соответствующих работ.

    Принцип работы машины

    Принцип работы сваебойной машины основывается на известной технологии непрерывного проходного шнека, предполагающей предварительное бурение лунки с последующей забивкой сваи. Основная рабочая операция осуществляется посредством массивной чугунной отливки (молота), управляемой приводным механизмом.

    У простейших машин при забивке он поднимется по направляющим мачты на нужную высоту, а затем (после расцепления фрикциона лебедки) падает на оголовок сваи под действием собственного веса. Расцепление удерживающего захвата происходит при сильном натяжении приводного каната механизма управления. Полный рабочий цикл машины состоит, таким образом, из подъема ударной части и из ее последующего падения на оголовок сваи.

    Безусловно, приобрести сваебойную машину стоит довольно дорого.

    Очевидно, что такую сумму может потянуть не каждый. Для одноразового использования можно и арендовать оборудование. Данный метод получает все большее распространение. В зависимости от технических характеристик и особенностей строительной площадке арендуют разные виды сваебойных устройств. Цена варьируется в пределах от пятисот до четырех тысяч рублей за час работы.

    Типы опор

    Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:

    • буронабивные,
    • винтовые,
    • забивные.

    Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.

    Дома на сваях – это очень старая технология строительства. Меняются лишь материал опор и машины забивающие сваи.

    Материал Конструктив Специфика
    Железобетон Изготавливаются из бетона марки 300 и выше, внутри армируются. Бывают различной формы: круглые, квадратные, двутавровые, имеют заостренное окончание. Перед монолитную опору осматривают на предмет отсутствия трещин, сколов, повреждений. Верх сваи защищают стальным оголовком, предотвращающим повреждения монолита от ударов молота.
    Древесина Изготавливают из твёрдых пород дерева. Имеют заостренный заглубляемый конец с металлическим остриём. Верхняя ударная часть стягивается металлическим кольцом для предотвращения растрескивания во время ударов. Для повышения прочности основания используются «пакеты» — связка нескольких свай, которая забивается вместе.
    Металл Труба с острием и оголовком. Чаще используется в частном строительстве. Сталь более технологична, чем бетон и гораздо надежнее дерева.
    Могут быть забиты в грунт при помощи ручного молота.

    Применение спецтехники

    Установки для забивки свай используются при необходимости заглубления мощных опор. Такая техника была разработана еще два века назад, в период интенсивного развития и применения паровых машин.

    Современные агрегаты, конечно же, мало чем похожи на своих предшественников, но основные принципы работы остались практически неизменными.

    В условиях плотной городской застройки, забиватель свай (по-другому он называется «копер») практически не используется, но вдали от густозаселенных районов для такой техники по прежнему есть работа. Копер является непосредственно самой машиной, с помощью которой осуществляется установка и забивка свай, но удары по стержню наносит специальный молот, или «баба».

    Отдельно следует отметить, что существует несколько видов молота, равно как и способов установки и заглубления сваи в грунт:

    • Дизель-молот, работающий на дизтопливе и использующий при работе ударную силу;
    • Гидравлическая установка, работающая на гидравлическом приводе;
    • Вибропогружатель, использующий для погружения опоры в грунт эксцентрический маятник;
    • Сваевдавливающая установка, заглубляющая сваю посредством создания усилия огромной величины.

    В городских условиях чаще всего используются именно сваевдавливающая машина, когда по причине слишком плотной застройки применение ударных механизмов невозможно.

    Работу сваезабивной установки в общих чертах можно изобразить в следующей последовательности:

    • Свая устанавливается в проектное положение;
    • Вдавливание конструкции опоры в грунт до остановки естественного заглубления;
    • Забивка сваи в грунт на требующуюся по проекту глубину.

    Следует отметить, что помимо забивки, существуют еще и другие способы, в которых машиной применяется не только удар молота. Одним из таких способов является вибропогружение, при котором в качестве главной силы заглубления сваи выступает вибрация.

    Кроме того, в современном строительстве широко используются и такие методы, как:

    • Гидравлическая забивка, при которой для освобождения пути заглубления для сваи используется напор воды;
    • Вдавливание, отличающееся бесшумностью;
    • Ввинчивание;
    • «Пробойник», специальной установкой устраивается предварительная скважина для сваи.

    Рекомендуем посмотреть видео как производится вдавливание свай с помощью специального оборудования.

    Типы техники

    Машины для забивки свай разделаются на два типа:

    • Гусеничные;
    • Колесные.

    Установки могут быть как сборными, монтирующимися непосредственно на участке застройки, так и передвигающимися вместе с машиной.