_p3.JPG/1280px-Caterpillar_385C_L_with_Junttan_pile_driver_(owner_Cofra)_p3.JPG)
Сваебойный станок — это сверхмощный инструмент, используемый для забивания свай в почву для строительства опор, мостов, перемычек и других конструкций, опирающихся на «столбы», а также моделей свай как части постоянных глубоких фундаментов для зданий или других сооружений. Сваи могут быть изготовлены из дерева, твердой стали или трубчатой стали (часто позже заполнены бетоном) и могут быть забиты полностью под водой/под землей или оставаться частично надземными как элементы готовой конструкции.
Термин «сваебой» также используется для описания членов строительной бригады, участвующей в выполнении задания, [1] также в просторечии известных как «свайные баксы». [2]
В наиболее распространенной форме копра используется тяжелый груз, расположенный между вертикальными направляющими, расположенными над сваей. Вес поднимается за счет некоторой движущей силы (которая может включать гидравлику , пар , дизель , электродвигатель или ручной труд). На вершине вес высвобождается, воздействуя на сваю и вбивая ее в землю. [1] [3]
К изобретению сваебойного молотка существует ряд претензий. Механически обоснованный рисунок копра появился еще в 1475 году в трактате Франческо ди Джорджо Мартини «Траттато ди Архитектура» . [4] Также несколько других выдающихся изобретателей — Джеймс Нэсмит (сын Александра Нэсмита ), который изобрел паровой сваебой в 1845 году, [5] часовщик Джеймс Валуэ , [6] граф Джован Баттиста Газзола, [7] и Леонардо да Винчи [8] — всем приписывают изобретение этого устройства. Однако есть свидетельства того, что аналогичное устройство использовалось при строительстве Кранногов в Окбанке и Лох-Те в Шотландии еще 5000 лет назад. [9] В 1801 году Джон Ренни придумал паровой копр в Великобритании. [10] Отису Тафтсу приписывают изобретение парового копра в Соединенных Штатах . [11]
Древнее оборудование для забивания свай использовало труд человека или животных для подъема тяжестей, обычно с помощью шкивов , а затем сбрасывания веса на верхний конец сваи. Современное сваебойное оборудование по-разному использует гидравлику, пар, дизельное топливо или электроэнергию для поднятия веса и направления сваи.
Современный дизельный свайный молот представляет собой большой двухтактный дизельный двигатель. Груз — это поршень , а устройство, которое соединяется с верхушкой сваи, — это цилиндр. Пиледрайвинг начинается с поднятия веса; обычно трос от крана, удерживающего сваебой. Он втягивает воздух в цилиндр. Дизельное топливо впрыскивается в цилиндр. Вес сбрасывается с помощью быстросъемного механизма. Вес поршня сжимает топливовоздушную смесь, нагревая ее до точки воспламенения дизельного топлива. Смесь воспламеняется, передавая энергию падающего груза оголовку сваи и поднимая груз вверх. Поднимающийся вес втягивает свежий воздух, и цикл продолжается до тех пор, пока топливо не закончится или пока экипаж не остановит его. [12]
Из армейского руководства по сваебойным молотам: При первом запуске молота поршень (плунжер) должен быть поднят до точки, в которой спусковой крючок автоматически освобождает поршень, позволяя ему упасть. При падении поршень приводит в действие топливный насос, который подает дозированное количество топлива в шаровой поддон ударного блока. Падающий поршень перекрывает выпускные отверстия, и начинается сжатие топлива, попавшего в цилиндр. Сжатый воздух создает силу предварительной нагрузки, плотно прижимая ударный блок к забивной крышке и свае. В нижней части такта сжатия поршень ударяется о ударный блок, распыляя топливо и запуская движение сваи вниз. В момент удара поршня распыленное топливо воспламеняется, и возникающий взрыв оказывает большую силу на уже движущуюся сваю, загоняя ее глубже в землю. Реакция взрыва, отражающаяся от сопротивления сваи, толкает поршень вверх. Когда поршень поднимается, выпускные отверстия открываются, выпуская выхлопные газы в атмосферу. После того, как поршень прекращает движение вверх, он снова падает под действием силы тяжести, чтобы начать новый цикл.
Вертикальные ходовые поводки бывают двух основных видов: втулочные и коробчатые. Коробочные выводы очень распространены на юге Соединенных Штатов, а выводы для окучивания распространены на севере США, в Канаде и Европе.
Гидравлический молот — это современный тип сваебойного молота, используемый вместо дизельных и пневматических молотов для забивания стальных труб, сборного железобетона и деревянных свай. Гидравлические молоты более безопасны для окружающей среды, чем старые и менее эффективные молоты, поскольку они производят меньше шума и загрязняющих веществ. Во многих случаях преобладающий шум вызван ударом молота по свае или ударами между компонентами молота, поэтому результирующий уровень шума может быть аналогичен уровню шума дизельных молотов. [12]
Гидравлическое запрессовочное оборудование устанавливает сваи с помощью гидроцилиндров для вдавливания свай в землю. Эта система предпочтительна там, где возникает проблема с вибрацией. Существуют пресс-навесные приспособления, которые можно адаптировать к обычным сваебойным установкам для одновременного прессования 2 пар шпунтовых свай. Другие типы прессового оборудования устанавливаются поверх существующих шпунтовых свай и захватывают ранее забитые сваи. Эта система позволяет использовать большую силу вдавливания и извлечения, поскольку создается большая сила реакции. [12] Реакционные машины работают при уровне шума всего 69 дБ на высоте 23 фута, что позволяет устанавливать и извлекать сваи в непосредственной близости от чувствительных зон, где традиционные методы могут поставить под угрозу стабильность существующих конструкций.
Такое оборудование и методы используются в частях внутренней дренажной системы в районе Нового Орлеана после урагана Катрина , а также в проектах, где шум, вибрация и доступ являются проблемой.
Вибрационные молоты для свай содержат систему эксцентриковых грузов, вращающихся в противоположных направлениях, приводимых в действие гидравлическими двигателями и сконструированных таким образом, что горизонтальные вибрации нейтрализуются, а вертикальные вибрации передаются на сваю. Сваебойная машина устанавливается над сваей с помощью экскаватора или крана и крепится к свае зажимом и/или болтами. Вибромолоты могут забивать или извлекать сваю. Экстракция обычно используется для извлечения стальных двутавровых балок, используемых для временного крепления фундамента. Гидравлическая жидкость подается водителю насосом с приводом от дизельного двигателя, установленным на прицепе или фургоне и соединенным с головой водителя шлангами. Когда сваебой подсоединяется к экскаватору-драглайну , он приводится в действие дизельным двигателем экскаватора. Вибрационные сваепогружатели часто выбираются для снижения шума, например, когда строительство ведется вблизи жилых или офисных зданий или когда вертикальный зазор недостаточен для использования обычного сваебойного молота (например, при установке дополнительных свай на колонну моста или опору опоры). ). Доступны молоты с различными скоростями вибрации: от 1200 полуколебаний в минуту до 2400 ударов в минуту. На выбранную скорость вибрации влияют условия почвы и другие факторы, такие как требования к электропитанию и стоимость оборудования.
Сваебойная установка — это большой бур на гусеничном ходу, используемый при строительстве фундаментов, требующих бурения песчаной почвы, глины, илистой глины и подобных сред. Такие установки аналогичны по функциям нефтяным буровым установкам и могут быть оснащены коротким шнеком (для сухого грунта), поворотным ковшом (для влажного грунта) или колонковым буром (для горных пород), а также другими опциями. Скоростные автомагистрали, мосты, промышленные и гражданские здания, мембранные стены, проекты по сохранению водных ресурсов, защита склонов и сейсмическая модернизация — все это проекты, для которых могут потребоваться сваебойные установки.
Подводное звуковое давление, вызванное забивкой свай, может быть вредным для близлежащей рыбы. [13] [14] Государственные и местные регулирующие органы решают проблемы окружающей среды, связанные с забивкой свай. [15] Методы смягчения последствий включают пузырьковые завесы , воздушные шары, гидроудары внутреннего сгорания. [16]
