Строительные погрузчики

 

Технология вдавливания  свай следующая. Трактор с мачтой устанавливают над местом погружения свай и с помощью малой лебедки  опускают на землю опорную плиту. После этого на опорную плиту  устанавливают пригрузочный трактор. Предварительно с помощью малой лебедки сваю помещают в проем мачты трактора, находящегося на грунте. Усилия от большой лебедки передаются на наголовник, и он начинает перемещаться по направляющим, обеспечивая тем самым вдавливание сваи.

 

Установка развивает усилие вдавливания до 350 кН и может погрузить  за смену 13... 15 свай длиной до 6 м. Точность установки сваи обеспечивается устройством  «лидирующих» направляющих скважин. Такие  скважины устраивают буровыми станками на глубину, меньшую, чем проектная  отметка погружаемых свай, на 0,5...1 м. Достоинства данного метода —  простота монтажа установки на строительной площадке, недостаток — низкая производительность   из-за   малой   маневренности.

 

Более эффективным является метод динамического (вибрационного) вдавливания свай с помощью вибровдавливающих установок, когда свая погружается от комбинированных действий вибрации и статической пригрузки. Вибровдавливающая установка () состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме направляющая стрела с вибропогружателем и блочки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. Когда вибровдавливающая установка займет - рабочее положение (крюк подвески вибропогружателя должен находиться над местом погружения сваи), вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки.

Досле включения вибропогружателя и лебедки установки свая погружается за счет собственной массы, массы вибропогружателя и части массы трактора, передаваемой вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной плитой.

 

Метод вдавливания не требует  устройства каких-либо путей для  рабочих передвижек, исключает разрушение свай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

 

Погружение свай методом  завинчивания () применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. При этом завинчивают стальные и железобетонные сваи со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей. Эти установки имеют рабочий орган, четыре гидравлических аутриггера, привод вращения и наклона рабочего органа, гидросистему, пульт управления и вспомогательное оборудование.

 

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.

 

Для погружения свай с применением  подмыва грунт разрыхляют и частично вымывают струями воды, вытекающими  под давлением из нескольких трубок диаметром 38...62 мм, укрепленных на свае. При этом сопротивление грунта у  острия сваи снижается, а поднимающаяся  вдоль ствола вода размывает грунт, уменьшая тем самым трение по боковым  поверхностям сваи. Расположение подмывных трубок может быть боковым, когда две или четыре подмывные трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и центральным, когда один одноструйный или многоструйный наконечник размещен по центру погружаемой сваи.

 

При боковом подмыве трубки могут быть повреждены, а при перерывах  в работе— заполняться грунтом. При неравномерном размыве сваи могут отклоняться от проектного положения. При боковом подмыве (по сравнению с центральным) создаются более благоприятные, условия для уменьшения сил трения по боковой поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки крепит таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30...40 см выше острия, у оболочек —на 150...200 см выше ножа.

 

Для подмыва грунта подают воду в трубки под давлением не менее 0,5 МПа. При подмыве нарушается сцепление между частицами грунта под подошвой и частично по боковой  поверхности свай, что снижает  несущую способность сваи. Поэтому  сваи на последнем метре или двух метрах погружают без подмыва. При  погружении оболочек подмыв прекращают, когда нож не дошел на 0,5 м до проектной отметки. Применение подмыва  не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при наличии просадочных грунтов. Погружение свай с подмывом требует (помимо установки насосов и укладки разводящей линии) выполнения следующих дополнительных операций: креплений к сваям подмывных трубок с наконечниками; присоединения верхних концов подмывных трубок с помощью гибких рукавов к разводящему трубопроводу; включения и выключения мотора насоса; извлечения подмывных трубок, которые должны использоваться многократно. Дополнительные операции приводят к увеличению трудоемкости и стоимости работ, в связи с чем этим методом пользуются довольно редко и главным образом при погружении тяжелых свай длиной 8 м и более и оболочек.

 

С использованием электроосмоса погружают сваи в глинистые грунты. В этом случае после кратковременного действия постоянного тока вокруг забиваемой сваи, подключенной в сеть в качестве катода, влажность грунта возрастает и в нем возникают водона-сыщенные зоны. Погружение сваи-катода облегчается, поскольку уменьшаются лобовое и боковое сопротивления грунта. У ранее забитой сваи, служащей анодом, образуется зона грунта со сниженной влажностью. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния грунтовых вод и несущая способность   свай, являющихся катодами, возрастает.

 

Дополнительные операции при погружении железобетонных свай с использованием электроосмоса связаны с оснащением свай полосами стали — электродами, площадь которых занимает 20...50% боковой поверхности свай. Эта операция отпадает при погружении металлических свай методом завинчивания.

Пневматические ручные машины

Широкое распространение  при производстве строительно-монтажных, сантехнических и отделочных работ  получили пневматические ручные машины, источником энергии которых служит атмосферный воздух, сжатый до 5—7 кгс/см2 (0,5—0,7 МПа) в компрессорах. По сравнению с электрическими пневматические машины легче, портативнее, нечувствительны к перегрузкам, обладают большей удельной мощностью, более надежны и безопасны в эксплуатации. Однако пневматические машины имеют низкий КПД (8—16%) и требуют наличия компрессорной установки. Наиболее эффективно пиевмомашины используются при выполнении работ значительных объемов.

 

По принципу действия различают, вращательные, ударные и ударно-вращательные пиевмомашины.

 

К вращательным пневмомашинам относятся сверлильные, шлифовальные, резьбонарезные пиевмомашины, пневмоножницы и пневмогайковерты, кинематика, назначение и принцип действия которых такие же, как у рассмотренных выше электромашин с вращательным движением рабочего органа. Для привода вращательных пневмомашин применяются поршневые, турбинные и ротационные пневмодвигатели.

 

Наибольшее распространение  получили ротационные пневмодвигатели, которые по сравнению с поршневыми более просты по конструкции, портативны (на 1 кВт мощности двигателя приходится не более 1 кг массы), быстроходны (до 20 000 об/мин), легко реверсируются и  могут выдерживать значительные перегрузки.

 

Турбинные двигатели, имеющие  частоту вращения до 100 000 об/мин, применяются  в высокоскоростных шлифовальных машинах  с абразивными борголовками диаметром до 30 мм. Основными недостатками таких двигателей являются быстрый износ лопаток и значительный шум при работе.

 

Ротационный двигатель (рис. 15. 10) состоит из корпуса (статора), ротора, в пазах которого свободно установлены  лопатки, передней и задней крышек, закрывающих статор с торцов. Ротор  расположен эксцентрично относительно внутренней цилиндрической поверхности  статора. Лопатки изготовляются  из текстолита толщиной 3—5 мм и могут  свободно перемещаться в пазах ротора в радиальном направлении. Сжатый воздух, поступая в рабочую полость двигателя (т. е. в пространство между двумя  соседними лопатками) через отверстие  в задней крышке, давит на выступающие  части лопаток и заставляет ротор  вращаться. Лопатки при вращении прижимаются центробежной силой  к внутренней поверхности статора, препятствуя перемещению воздуха  из одной полости в другую. Отработанный воздух через отверстие в корпусе  выбрасывается в атмосферу. В  теле ротора имеются каналы, которые  служат для уравновешивания давления воздуха на торцы лопаток и  выхода воздуха из пазов при движении лопаток к центру вращения. Вал  ротора вращается в двух шарикоподшипниках.

Рис. 15. 10. Пневматический ротационный  двигатель

 

Выступающий конец вала ротора обычно выполнен в виде прямозубой цилиндрической шестерни, которая служит ведущим звеном планетарного редуктора.

 

Ротационные пневмодвигатели  изготовляются реверсивными и нереверсивным и, имеющими правое или левое вращение ротора. В реверсивных пневмодвигателях сжатый воздух подается попеременно в правую или левую рабочие полости двигателя, заставляя ротор вращаться в соответствующем направлении. Реверсирование производится при помощи специального механизма, устанавливаемого в задней крышке двигателя или в пусковом устройстве. Поддержание заданной скорости ротора ротационных двигателей обеспечивается центробежными регуляторами.

 

Для снижения шума до уровня санитарных норм машины с ротационными пневмодвигателями снабжаются глушителями.

 

Основные узлы тшевмомашины вращательного действия (двигатель, редуктор, рукоятка с пусковым устройством) изготовляются в виде отдельных унифицированных узлов, легко заменяемых при выходе их из строя.

 

На рис. 15.11 показаны пневмомашины вращательного действия: пневмосверлильная, пневмогайковерт и пневмошлифовальная.

 

Пневмосверлильная машина (рис. 15.11, а) имеет встроенный нереверсивный  ротационный пневмодвигатель, установленный  в рукоятке, с пусковым устройством  куркового типа. Вращение от вала ротора передается через планетарный редуктор шпинделю, на конце которого крепится сверлильный патрон.

 

Сверлильные РМ выполняются  прямыми и угловыми; они способны сверлить отверстия диаметром до 32 мм (по стали), имеют частоту вращения шпинделя (на холостом ходу) 400—2000 об/мин, мощность двигателя 0,4—1,8 кВт, массу 1,7—8 кг. Расход сжатого воздуха при максимальной мощности составляет 0,9—2 м3/мин, рабочее давление воздуха 5 кгс/см2 (0,5 МПа).

 

Пневмогайковерты пистолетного типа (рис. 15.11,6) конструктивно однотипны, имеют реверсивный ротационный пневмо-двигатель с механизмом реверса, вибробезопасный ударный механизм, корпус и рукоятку со встроенным в нее пусковым устройством с курком. Вращательное движение двигателя преобразуется ударным механизмом в ударные импульсы шпинделя, на котором крепятся сменные головки (ключи). Благодаря специальному приспособлению пневмогайковерты могут также завинчивать шпильки. Отечественные пневмогайковерты выпускаются прямыми и угловыми, обеспечивают сборку резьбовых соединений диаметром 12—42 мм, развивают наибольший момент затяжки 6,3—150 кгс-м (63—1500 Н-м). Масса машин составляет 1,9—9,5 кг, расход сжатого воздуха 0,7—1,0 м3/мин, при рабочем давлении 5 кгс/см2 (0,5 МПа).

 

Прямая пневмошлифовальная машина (рис. 15.11, в) выполнена по безредукторной схеме и состоит из корпуса с пусковым устройством, ротационного пневмодвигателя, с регулятором частоты вращения 16 и глушителем шума, виброзащитных рукояток, защитного кожуха и шпинделя с абразивным кругом. При повороте крана пускового устройства сжатый воздух, попадая в рабочую полость двигателя, вращает ротор, передний конец которого соединен со шпинделем.

 

Прямые машины комплектуются  плоскими шлифовальными кругами  диаметром 60—150 мм, угловые — чашечными  кругами диаметром до 125 мм. Частота  вращения шпинделя пневмошли-фовальных машин составляет 4600—12700 об/мин, мощность двигателя 0,4—1,3 кВт при расходе сжатого воздуха 0,9—1,6 м3/мин.

 

К ударным пневмомашинам относятся молотки различного назначения— отбойные, клепальные и рубильно-чеканочные, а также бетоноломы, трамбовки, шпалоподбойки, бучарды и др.

 

При производстве сантехнических работ, прокладке газовых, водопроводных  и канализационных труб наибольшее распространение получили аналогичные  по конструкции молотки и бетоноломы, принцип действия которых основан на использовании энергии удара поршня-бойка, совершающего возвратно-поступательные движения вдоль канала ствола машины под действием сжатого воздуха, поступающего попеременно в подпоршневую и надпоршневую полости. Поршень-боек наносит с определенной частотой удары по хвостовику рабочего наконечника, который совершает полезную работу.

Рис. 15.11. Пневматические машины вращательного действия с ротационным  двигателем

 

В современных пневмомашинах ударного действия применена система комплексной виброзащиты оператора, основанная на использовании элементов пневмопружинных виброизоляторов.

 

Отбойные молотки применяют  для рыхления твердых и мерзлых  грунтов при производстве траншейных работ небольшого объема, для пробивки углублений, отверстий и проемов  в стенах и перекрытиях, а также  для разборки дорожных покрытий.

 

Клепальные молотки, применяемые  совместно с пневматическими  поддержками, предназначены для  клепки в горячем состоянии заклепок диаметром до 32 мм при сборке различных  металлоконструкций.

Рис. 15. 12. Универсальный рубильно-чеканочный молоток

 

Рубильно-чеканочные молотки  предназначены для чеканки швов, вырубки пазов и пробивки отверстий  в металле толщиной до 16 мм, заделки  стыков водопроводных и канализационных  чугунных труб, а при соответствующей  замене рабочего наконечника — для  пробивки углублений, отверстий и  проемов в перекрытиях, кирпичных  и бетонных стенах, а также для  клепки в горячем состоянии заклепок диаметром до 12 мм и разборки заклепочных  соединений.

 

Бетоноломы применяют для разрушения фундаментов, вскрытия бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий, пробивки углублений, отверстий и проемов в бетонных и железобетонных перекрытиях, для разработки твердых и мерзлых грунтов при рытье котлованов, траншей и проходке туннелей.

 

Рассмотрим конструктивные особенности пневмомашин ударного действия на примере универсального рубильно-чеканочного молотка (рис. 15.12, а). Молоток состоит из ствола, поршня-бойка, воздухораспределительного механизма (золотниковой коробки с золотником), рукоятки с клапаном и пусковым курком, сменного рабочего наконечника и концевой буксы для его удержания.