віброзанурювачів
Вібро повідомляють занурювані (або вилученими) в грунт елементів (палі, шпунт, трубі) спрямовані уздовж їх осі коливання певної частоти і амплітуди, завдяки чому різко знижується коефіцієнт тертя між грунтом і поверхнею впроваджуваного (витягується) елемента. Вони застосовуються для занурення в піщані і супіщані водонасичені грунти металевого шпунта, двотаврових балок, труб, залізобетонних паль і оболонок, а також для вилучення їх з грунту. Складовими частинами віброзанурювача є електродвигун, віброзбудник і наголовник.
Жорстке з'єднання віброзанурювача з занурювані (вилученими) елементом забезпечується змінним наголовником з механічним або гідравлічним захопленням.
Як вибровозбудителей використовуються вібратори направленої дії з парною кількістю (4, 6 або 8) горизонтально розташованих паралельних валів з дебалансами, синхронно обертаються в різних напрямках.
Загальна маса дебалансов на кожному валу однакова. Дебалансние вали приводяться в обертання одним або двома електродвигунами спеціального віброударостойкого виконання через ремінну, ланцюгову або зубчасту передачі.
Головним параметром віброзанурювачів є встановлена потужність електродвигунів. До основних параметрів відносяться змушує сила, статичний момент дебалансов, амплітуда і частота коливань. Примусова (відцентрова) сила віброзбудника, що виникає при обертанні дебалансов, досягає максимального значення при їх вертикальному розташуванні і спрямована уздовж осі погружаемого елемента. При горизонтальному розташуванні дебалансов їх відцентрові сили взаємно врівноважуються. Величина сили, що вимушує віброзанурювача F, кН, залежить від сумарної маси m дебалансов, відстані від їх центру маси до осі обертання (ексцентриситету) е і кутової швидкості дебалансние валів w:
Амплітуда коливань а, мм, являє собою відношення статичного моменту дебалансов М (М = mе) до маси хитається конструкції mк. т. е. а = М / mк. Частота коливань n віброзбудника дорівнює частоті обертання дебалансние валів.
Розрізняють низькочастотні (n. 10 Гц) і високочастотні (n. 16,6 Гц) вибропогружатели.
Низькочастотні віброзанурювачі використовують для занурення в однорідні слабкі грунти масивних залізобетонних оболонок і паль завдовжки до 12 м. Вони характеризуються значною амплітудою коливань, порівняно великими статичними моментами дебалансов, змушує силою і загальною масою, малою частотою коливань.
Одноосьовий віброзанурювач спрямованої дії для влаштування пальових фундаментів ВП-ОНД 10-26 (ГУП «Зокіо», м.Москва) призначений для занурення залізобетонних паль при влаштуванні пальових фундаментів; занурення і витягання металевих труб і шпунта; вилучення старих паль і шпунта при проведенні реконструкції. Він здатний працювати в умовах обмеженого простору в пульсуючому або вібраційному режимах роботи, також має можливості перемикання з режиму занурення на режим відключення, регулювання швидкості занурення-витягування паль. ВП-ОНД 10-26 також відрізняється зниженим шумом і зниженою передачею вібрації (безпечну відстань від існуючих будівель 10. 15 м).
Продукція, що випускається ГУП «Зокіо» віброустановка ВУСО-160 (рис. 1) забезпечена пристроями дистанційного закріплення на палі-оболонки регулювання частоти вібрації і сили впливу на палю. ВУСО-16 не вимагає вантажопідйомних засобів великої потужності, так як маса виброустановки не перевищує 7 т, при цьому час закріплення і відкріплення виброустановки на палі становить не більше 5 хв.
Мал. 1. Віброустановка ВУСО-160: 1 - фундамент наголовник; 2 - віброзанурювач; 3 насосна станція
Коротка технічна характеристика низькочастотних віброзанурювачів приведена в табл. 1.
Таблиця 1. Технічна характеристика віброзанурювачів ГУП «Зокіо»
* При комплектації пальових налоговніком АСН-40.
** З наголовником для занурення труби діаметром 1420 мм.
Високочастотні віброзанурювачі нового покоління В-402, В-11.44 і В-16.60, що випускаються ВАТ «Охтінській завод будівельних машин» (м С.-Петербург), призначені для занурення в водонасичені і пластичні грунти на глибину до 12. 16 м і вилучення з них металевого шпунта (плоского, коритного типу «Ларсен»), труб діаметром 300. 1200 мм, металевих паль (профільного металу), залізобетонних паль з поперечним перерізом 30 х 30 см, 35 х 35 см і інших подібних елементів. Вібро оснащуються гідравлічними наголовники двох типів: одинарними для шпунта і спареними для труб.
Високочастотні віброзанурювачі в шпунтових виконанні застосовуються для глибинного ущільнення водонасичених піщаних підстав, пристрої траншейних фундаментів і тонких протифільтраційних завіс. При глибинному ущільненні динамічне обурення піщаної водонасиченому середовищі передається просторової стрижневої конструкцій, жорстко пов'язаної з віброзанурювачем. Тривале об'ємне динамічне збудження в ущільненої товщі водонасиченого піску дозволяє досягти всього обсягу високої щільності піску і підвищити несучу здатність піщаної основи.
Віброзанурювач В-402 (рис. 2) складається з чотирьохвальні електромеханічного віброзбудника спрямованих коливань, гідравлічного наголівника для з'єднання віброзанурювача з занурюваними (вилучаються) елементами, підвіски з гасителем динамічних навантажень для навішування віброзанурювача на вантажозахватні пристрої стрілових самохідних кранів. Привід віброзбудника з регульованим статичним моментом небалансів в діапазоні 300. 1200 кг • см здійснюється від електродвигуна потужністю 55 кВт через механічну трансмісію.
Вібро В-+1144 і В-16.60 з двохвальним віброзбуджувачем спрямованих коливань виконані за єдиною конструктивною схемою. Двухвальний безтрансмісійним віброзбудник складається з двох однотипних електродвигунів, встановлених в одній площині на опорній плиті, жорстко з'єднаної з гідравлічним наголовником. На паралельних валах електродвигунів, синхронно обертаються в різних напрямках, встановлені дебаланси з регульованим статичним моментом. Вібро працюють зі стріловидними самохідними кранами вантажопідйомністю 8. 25 т.
Мал. 2. Віброзанурювач В-402
Технічна характеристика високочастотних віброзанурювачів приведена в табл. 2.
Таблиця 2. Технічна характеристика віброзанурювачів ВАТ «Охтінській завод будівельних машин»
Віброзанурювач виробництва ВАТ «ЯЗКМ» Ярославський завод «Червоний маяк» призначений для занурення і вилучення з ґрунту металевих труб і сталевого прокату різних профілів (рейок, куточок, швелер та т. П.).
Віброзанурювач (рис. 3) складається з двох електромеханічних однотипних вібраторів 6 з круговими коливаннями, плити 5 для кріплення вібраторів, траверси 3 з пружними елементами 2 підвіски віброзбудника спрямованих коливань і скобою 4 для навішування віброзанурювача на гак вантажопідйомного пристрою, наголівника 7 клинового типу для кріплення занурюються (видобутих) елементів 1. Для перетворення кругових коливань в спрямовані обидва вібратора встановлені на одній площині з паралельним розташуванням валів. Обертання роторів електродвигунів вібраторів або їх підключення до мережі повинні бути протилежними, при цьому величини встановленого статичного моменту і змушує сили обох вібраторів підсумовуються.
Мал. 3. Віброзанурювач ВАТ «ЯЗКМ»
Конструкція наголівника легко переналагоджується в залежності від виду (профілю) погружаемого (витягується) елемента і площі його поперечного перерізу.
Вібро конструкції ВАТ «ЯЗКМ» мають кілька виконань (табл. 3), зокрема, можуть бути укомплектовані вібраторами з живленням від мережі безпечної напруги до 42 В або іншого напруги з використанням захисно-відключає пристрої.