Вибропогружатели Mueller для забивки и извлечения свай

В рамках 9-й международной специализированной выставки «Белорусская строительная неделя» состоялся научно-технический семинар «Монолитный бетон: новые технологии, опалубочные системы и оборудование. Строительные леса и подъемно-транспортное оборудование», программа которого включала сообщение Татьяны Цывкиной (торговое представительство ThyssenKrupp GfT Bautechnik в Беларуси) «Системные решения ThyssenKrupp GfT Bautechnik для фундаментостроения и специального подземного строительства».

Компания ThyssenKrupp GfT Bautechnik является частью концерна ThyssenKrupp AG и уже более 30 лет продает по всему миру забивные профили, оборудование и установки для гидротехнического строительства, фундаменто- и мостостроения. Концепцией комплексной программы ThyssenKrupp GfT Bautechnik является системное решение, охватывающее наряду со шпунтовыми профилями продажу и сдачу в аренду забивающей, вытягивающей, буровой и прессующей техники, а также техники для крепления траншей, анкерной техники и систем защиты от паводков. Спектр продуктов и услуг дополняют строительная техника и установки для спецработ. Компания ThyssenKrupp GfT Bautechnik представлена в более чем 50 странах мира и уже давно и активно выступает на российском рынке (представительства в Санкт-Петербурге, Москве и Сочи). Кроме того, она тесно взаимодействует с российскими предприятиями. Работа на многочисленных строительных объектах России, особенно в портах (Новороссийск, Ейск, Темрюк, Таганрог, Санкт-Петербург, Усть-Луга, Владивосток) помогла укрепить позиции продукции и услуг фирмы на этом рынке. А теперь она открывает для себя рынок Беларуси. Страна находится накануне прихода инвесторов в проекты высотного строительства, которое, как известно, требует особо ответственного подхода к устройству фундаментов.

Тематически сообщение г-жи Цывкиной подразделялось на 4 части (шпунт Hoesh, Larssen, Union, вибропогружатели Mueller, буровые установки Delmag, инъекторные анкеры и анкерные сваи Titan). Завод компании в Альсфельде (Германия) производит гидравлические вибропогружатели Mueller на базе приводных дизельагрегатов для безударного погружения различных видов свай, труб и шпунтовых профилей. По способу навески эти вибропогружатели подразделяются на свободновисящие на кране, навешиваемые на направляющие копров и смонтированные на экскаваторах и оснащаются различными видами зажимов для захвата свай. Для прочного соединения забиваемого элемента с вибропогружателем завод предлагает широкий ряд зажимных устройств, а также адаптерных плит для различных видов погружения. Для выполнения несложных работ производитель техники Mueller предлагает мощный и компактный навесной вибропогружатель с постоянной и изменяемой амплитудой, монтируемый на рукояти экскаватора. Кроме того, специально разработаны навесные вибропогружатели для монтажа на телескопирующих мачтах. Еще данные устройства подразделяются по режиму работы. Вибропогружатели серии H — это низкочастотные с фиксированным статическим моментом и возмущающей силой вибропогружатели (наиболее простая и недорогая версия Mueller). В возбудительной коробке такого вибропогружателя вращаются дисбалансы, создавая постоянный статический момент, составляющий от 25 до 50 кгм. При необходимости длительной эксплуатации или работы в тяжелых климатических условиях эта серия вибропогружателей может быть дополнительно оборудована системами циркуляционной смазки подшипников и масляного охлаждения (модификация Н3). Вибропогружатели серии Н имеют очень прочную конструкцию и наиболее пригодны для работы в грунтах средней плотности. Специально разработанная удлиненная адаптерная плита, прикрепленная к нижней части вибропогружателя, — оптимальный вариант приспособления для погружения и извлечения обсадных труб при устройстве оснований из набивных бетонных свай. Зажимное устройство, бесступенчато перемещаемое на адаптерной плите, обеспечивает возможность беспроблемной установки на трубы различных диаметров.

Вибропогружатели серии HHF — это высокочастотные вибропогружатели с возможностью четырехступенчатого изменения статического момента и возмущающей силы. Статический момент изменяется путем увеличения или уменьшения веса дисбалансов с помощью дополнительных грузов. (При изменении режима работы вибропогружатель нужно останавливать и открывать крышку кожуха дисбалансов.) Таким образом можно достичь необходимых значений частоты и амплитуды (максимальный статический момент — 190 кгм). Эта серия вибропогружателей позволяет наиболее эффективно работать в грунтах средней и высокой плотности, отлично подходит для внутригородских условий, переменных грунтов. Например, если для таких рыхлых грунтов, как песок, необходима высокая частота, путем изъятия нужных дисбалансов при неизменной центробежной силе достигается увеличение частоты. Вибропогружатели серии HFV — это безрезонансные высокочастотные вариабильные вибропогружатели с возможностью плавной регулировки статического момента и возмущающей силы во время работы. Они специально предназначены для работы в условиях, где есть ограничения по вибрации, так как переключением положения дисбалансов (то есть изменением величин статического момента и возмущающей силы) не создают эффекта резонанса при разгоне, выключении и прохождении разнородных геологических слоев. При запуске этих вибропогружателей дисбалансы перемещаются друг относительно друга так, что центробежные силы уравновешиваются, и за счет этого не возникает колебаний. При достижении рабочей частоты дисбалансы перемещаются друг относительно друга так, что центробежные силы действуют в одном направлении, при этом начинается вибропроцесс. Статический момент у вибропогружателей этой серии достигает 62 кгм. Они разработаны специально для строительных работ в черте города, где возможность гашения звука и резонансных колебаний играет особенно важную роль. При высокой мощности такие вибропогружатели обеспечивают низкий уровень создаваемых шума и вибраций, позволяя оптимально адаптировать частоту и амплитуду к грунтовым условиям. Такие вибропогружатели оснащаются электронными управляющими устройствами. Частота отслеживается на дисплее пульта управления. Система управления позволяет объединять задание ряда параметров в одну команду, что существенно облегчает работу оператора. Кроме того, система управления может сама контролировать заданные предельные значения — например, максимальную частоту. Наконец, экскаваторные вибропогружатели HFB и HFBV — это высокочастотные навесные вибропогружатели, монтируемые на рукоять ковша и приводимые в действие бортовой гидросистемой экскаватора.

Выбор вибропогружателя в значительной степени зависит от веса и длины забиваемого элемента, глубины забивки и геологических условий. В любом случае центробежная сила и размах колебаний должны быть тем больше, чем больше глубина забивки и плотность грунта. Как известно, при забивке сваи необходимо преодолевать как лобовое сопротивление, так и силы поверхностного трения. Номограмма подбора вибропогружателя позволяет определять необходимую центробежную силу (равную произведению статического момента на частоту) в зависимости от геологических условий, веса сваи и глубины забивки. Делая окончательный выбор, необходимо иметь в виду, что при использовании высокочастотного вибропогружателя найденная по номограмме центробежная сила должна быть увеличена на 30%. Значительно увеличивает темп забивки использование таких дополнительных средств, как подмыв и предварительное бурение. Вибропогружатель работает с помощью автономного дизельного агрегата. Дизель приводит в действие гидронасосы, которые обеспечивают подачу сжатого воздуха на гидромоторы вибропогружателя. Такой агрегат оснащается противошумовым глушителем. Управление, контроль и регулировка работы агрегата осуществляются с помощью электронной системы управления с пульта дистанционного управления или путем бескабельного радиоуправления. Все рабочие параметры агрегата и вибропогружателя высвечиваются на дисплее. Забиваемые профили, сваи и трубы прочно соединяются с вибропогружателем с помощью зажимного устройства. Зажимное усилие устройства должно быть как минимум в 1,2 раза больше центробежной силы. Гидрозажимы бывают одиночные, двойные, для U- и Z-образных профилей, для труб и двутавров. Для специальных работ (забивка бетонных и деревянных свай, труб малого диаметра) имеются специальные зажимные устройства. Страховочные зажимы различных размеров идеальны для быстрого захвата забивного элемента. Они обеспечивают безопасность и облегчают работу при установке шпунтовых и других профильных свай. Для работы навесного экскаваторного вибропогружателя Mueller требуется наличие функции опрокидывающейся секции экскаватора. Специальная конструкция нажимной головки позволяет передавать на сваю дополнительную статическую силу через рукоять экскаватора. Благодаря этому существенно увеличивается производительность забивки. В данном случае выбор вибропогружателя зависит от мощности мотора экскаватора, расхода масла, давления, а также условий грунта. Преимущества таких вибропогружателей — небольшая высота, большая сила тяги, наличие автоматической системы дополнительного натяжения и поворотного зажимного устройства. Все подобные устройства оснащены системой защиты. Вариабильные вибропогружатели Mueller в конструктивном исполнении «на ребро» подходят для забивки и извлечения стальных труб и профилей, а также для работ по устройству искусственных оснований (устройство песчаных либо гравийных набивных свай). Узкая конструкция вибропогружателя позволяет погружать и извлекать отдельные сваи небольших размеров или в ограниченном пространстве. Благодаря безрезонансным пуску и остановке удается избежать передачи колебаний на прилегающую территорию, а также на несущую установку.

Помимо вибропогружающей техники, завод Mueller производит дополнительное оборудование — системы регистрации данных, переходные устройства и буровые приводы для предварительного бурения. Безвибрационные буровые приводы Mueller с малым шумообразованием предлагаются в трех различных вариантах использования: закрепленные на направляющих салазках копра, закрепленные на рукояти ковша экскаватора и закрепленные в зажиме вибропоружателя. Особенно актуальным предварительное бурение с помощью бурового привода Mueller представляется при выполнении сложных забивных работ. Огромное значение при подземном строительстве имеет учет рабочих параметров (частота, давление, глубина). Часто это является единственной возможностью зарегистрировать препятствия и отклонения от ожидаемой структуры грунта. Различные датчики измерения глубины, давления, амплитуды колебаний могут быть напрямую подключены к устройству регистрации данных. На основании полученных данных может быть составлен протокол о проведенных вибропогружающих работах. При работе на рыхлой гальке либо песке можно уплотнить грунт и улучшить его несущую способность с помощью системы Mueller Resonanse Compaction. В процессе применения этой системы производимые вибропогружателем Mueller колебания переносятся через уплотнительный элемент в грунт, вследствие чего в грунте возникают резонансные колебания. Все важные для процесса уплотнения параметры регистрируются и высвечиваются на дисплее оператора установки. Таким образом вибропогружатель с переменной частотой можно оптимально настроить на существующие грунтовые условия. Расходы на консолидацию грунта, на увеличение его несущей способности, а также на техническое обслуживание и ремонт элементов пути при строительстве и эксплуатации железных дорог могут быть сокращены при условии подтверждения долговременной динамичной стабильности грунта. Специалисты компаний ThyssenKrupp GfT Bautechnik и Arcadis Trischler совместно разработали патентованное мобильное тестовое устройство Dystafit, с помощью которого проверяется воздействие повышения скорости на построенных участках пути. На основе выполненных тестов можно судить о стабильности тех участков, на которых залегает грунт, склонный к осадкам или перемещениям.

Сергей ЗОЛОТОВ