Вибропогружатели: конструктивные особенности, принципы работы и применение для различных свай

Эта спецтехника служит двум задачам: аккуратное погружение строительно-конструкционного элемента опоры (например, шпунта, трубы или двутавра) на заданную глубину в грунт, а также извлечение аналогичного элемента наружу из грунта. Как правило, вибропогружатели требуются, чтобы разместить опорные элементы здания в грунтах песчаных и водонасыщенных.

Мощность, варианты модификации и производители у такой спецтехники различны, но базовая конструкция одинакова:

• силовая установка, в т. ч. приводная (дизельный ДВС или электромотор). У некоторых моделей исполнительная часть дооснащена гидроприводом;
• генератор вибрации;
• наголовник с механическим или гидравлическим захватом, фиксирующий навершие элемента, размещаемого в грунте.

Для придания погружаемому элементу осевых колебаний определенной частоты и амплитуды вибропогружатели ANTENG оборудуются разбалансированными и разнонаправленными валами, вращающимися синхронно. Количество последних всегда четное, зависит от мощности конкретной модели.

Как работает вибропогружатель

Генерируя низкоамплитудные, но высокочастотные колебания, машина передает их погружаемому элементу через наголовник. При этом вибрации, воздействующие на трубу, сваю или шпунт, передаются через их внешние поверхности слоям грунта.

Контакт грунта происходит с боковыми поверхностями и с наконечниками заводимых в него элементов. Из-за низкоамплитудных вибраций плотность грунта ослабевает, поскольку в почвенных слоях нарушаются внутренние связи. В результате погружаемый элемент успешно монтируется на требуемой глубине.

Характеристики вибропогружателей определяются:

• мощностью привода;
• амплитудой генерируемых колебаний (в мм);
• частотой колебаний (в Гц);
• силой (центробежной, вынуждающей), развиваемой генератором вибрации.

Возникновение центробежной силы происходит с момента, когда стартует вращение разбалансированных валов. Сила возрастает пропорционально частоте их вращения, величина разбалансированной массы при этом не способствует высокому КПД.

Максимум у вынуждающей силы зависит от ее направленности к оси погружаемого элемента. Здесь важна вертикальность, и чем она строже, тем лучше. Требуется следить за положением опоры, размещаемой в грунте.

По частоте возбуждающих колебаний, идентичной частоте, с которой вращаются разбалансированные валы, вибропогружатели могут быть низкочастотными (менее 10 Гц, для тяжелых свай длиною более 12 м) и высокочастотными (свыше 16 Гц).

Вибропогружатели способны размещать в грунте не только жесткие элементы (металл, ж/б), но и бетонные растворы. Сфера их преимущественного использования – строительные работы на глинистых и песчаных грунтах. Обойтись без такой спецтехники невозможно, если стройплощадка на речном (озерном) берегу, если возводится пристань (причал, пирс), выполняется укрепление берега.