Вибропогружатель

Существует несколько способов погружения металлического шпунта в грунт. Чаще всего применяется именно вибропогружение.  Для его осуществления необходим вибропогружатель. Такая техника имеет ряд особенностей, подробно рассмотренных ниже.

Вибропогружателем называют установку, от которой на шпунт передаются вибрации определенной частоты. За счет такого воздействия шпунтовая свая и погружается в грунт на предусмотренную проектом глубину.

Вибропогружатель состоит из:

• Наголовника;
• Электродвигателя или гидромотора;
• Вибропогружателя – специального устройства, генерирующего вибрации.

При вращении дисбалансов центробежная сила оказывает влияние на ось их крепления. В результате виброгружатель получает необходимое ему движение. Через наголовник осуществляется передача этого движения на погружаемый свайный элемент. Дисбалансы приходят в движение за счет гидромотора или электродвигателя. Оно осуществляется через механическую передачу или напрямую от вала мотора. Дисбалансы расположены симметрично и вращаются в противоположные стороны, что уравновешивает радиальные нагрузки.

В нашей стране вибропогружатели применяют с пятидесятых годов прошлого века.  Их использовали в процессе строительства Горьковской  гидроэлектростанции.  В то время для вибропогружателей считалось хорошим результатом погружение одной сваи на 12 метров за 3-5 минут.

Использование вибропогружателя намного безопаснее, чем забивка, так как сила передаваемых вибраций значительно ниже. Данный метод погружения можно без опаски использовать в условиях достаточно плотной городской застройки.

Вибропогружатели не подходят для скальных грунтов, зато в остальных случаях на практике доказана их высокая эффективность. Их применяют на слабых и водонасыщенных грунтах, около водоемов и т.д. С помощью вибропогружателей осуществляют строительство:

• Временных ограждений котлованов и траншей;
• Гидротехнических сооружений (дамбы, плотины, мосты и т.д.);
• Промышленных и коммунальных коллекторов;
• Подземных переходов, этажей и т.д.

Разновидности вибропогружателей

Существует несколько основных параметров, по которым классифицируют вибропогружатели. Например, по частоте производимых колебаний их подразделяют на:

1. Низкочастотные. Их высокая мощность позволяет пробивать даже наиболее тяжелые грунты. Такая техника используется на кранах с решетчатой стрелой. Частота колебаний не подлежит регулировке;
2. Среднечастотные. Пробивают суглинки и мореную глину;
3. Высокочастотные. Могут использоваться вместе с автокраном и с краном с решетчатой стрелой. Частота их колебаний регулируется.  Такая техника весит до 9 тонн. Она без проблем транспортируется на строительную площадку. Данный тип вибропогружателей широко применяется, так как сочетается с любым типом крана;
4. С безрезонансным пуском. Отличаются высокой частотой колебаний и дополнительно оснащены гидронасосом. В момент включения и выключения вибропогружателей данного типа в стрелу крана не направляется вибрация, то есть кран совершенно точно не будет трясти.

По типу привода вибропогружатели делят на трансмиссионные и бестрансмиссионные. В первом случае энергия передается на валы за счет трансмиссии.  Бестрансмиссионные модели работают за счет электрического двигателя с короткозамкнутым ротором.

По конструктивным особенностям различают одномассные  и двухмассные погружатели. Первые имеют жесткую связь рабочего инструмента с двигателем, а у вторых она отличается большей упругостью. Если одномассный вибропогружатель имеет один виброаозбудитель направленного действия, то в конструктивно такая техника состоит из:

• Приводящего электрического двигателя;
• Привода вращения валов;
• Вибровозбудителя с балансными и небалансными валами;
• Наголовника с гидравлическими или механическими зажимами.

С помощью пульта управления можно регулировать запуск и остановку вибропогружателя, частоту вращения и вынуждающую силу.

К конструктивным особенностям бестрансмиссионных вибропогружателей относят наличие:

• Двухскоростных асинхронных вибростойких двигателей;
• Короткозамкнутых ротор на валах;
• Небалансов, количество которых можно регулировать в зависимости от того, какая требуется амплитуда колебаний;
• Фланца, соединяющего наголовник и вибропогружатель.

Вариантом двухмассной установки является вибропогружатель с подрессоренной нагрузкой. В этом случае двигатель устанавливают на подрессоренную плиту, которая давит на шпунт. Ее масса не оказывает никакого влияния на амплитуду колебаний. Возникает клиноременная передача импульса, направленного от двигателя напрямую к вибровозбудителю. Между узлами расположены специальные пружины амортизаторы, защищающие двигатель от вибраций.  

Ресурс двигателя у двухмассных моделей достигает тысячи часов. Есть возможность регулировки массы подрессорных плит, что способствует оптимизации работ. Перераспределение нагрузки позволяет использовать маломощные двигатели.

Достаточно популярны и модульные вибропогружатели. Их вибровозбудитель сделан из раздельных вальных блоков. Регулируемое количество модулей позволяет использовать такую установку в различных условиях.

Модульный вибропогружатель состоит  из амортизатора, вибровозбудителя, блоков горизонтальной и вертикальной синхронизации, гидравлического наголовника, насосной станции и пульта управления.

Электрические двигатели размещены в стальном корпусе и вращаются в противоположных направлениях. Зубчатая передача необходима для синхронизации вращения. Синхронно вращаются и установленные на валах двигателей небалансы. Модули монтируются попарно и синхронизируются за счет цепной передачи. Передаваемые от возбудителя на подъемный механизм колебания гасятся амортизатором.