Что нужно знать о вибропогружателе: принцип работы и особенности применения

1. Что собой представляет вибропогружатель
2. Сфера использования вибропогружателей
3. Классификация вибропогружателей
4. Распространенные типы вибропогружателей
5. Часто задаваемые вопросы о вибропогружателе

О чем речь? Вибропогружатель – навесное устройство для заглубления свай в грунт в качестве фундамента. Его принцип работы заключается в том, что дебалансы и шестерни создают направленные колебания, которые не распространяются вокруг. А это значит, что монтаж и демонтаж с помощью этого оборудования возможны в плотной застройке. 

Что учесть? Существуют различные виды вибропогружателей, которые делятся на две большие группы – экскаваторные и крановые. Нетрудно догадаться по названию, на какую спецтехнику они устанавливаются. Выбирать подходящий вариант лучше вместе с компанией поставщиком, привлекая эксперта. 

Что собой представляет вибропогружатель

Вибропогружатель – эффективный механизм, который применяется для погружения (или извлечения) в грунт труб, свай, шпунтов. Принцип действия основан на преобразовании вибрационной энергии в вертикальное движение. При этом происходит размягчение грунта (это явление носит название ликвефакция), что снижает трение между погружаемой сваей и грунтом, и она без особого сопротивления проникает в почву.

Вибропогружатель – специальное оборудование, его устанавливают на верхней части сваи. Для этого используются специальные зажимы. К дополнительным элементам относятся трубы, сваи (они могут быть из разного материала – железобетона, дерева, металла), шпунты из пластика и стали.

Конструктивно вибропогружатель состоит из: 

•  Электрического привода, помогающего аппарату заработать.
•  Вибровозбудителя, внутри которого находятся разнонаправленные нецентрированные дебалансы, закрепленные на вращающихся валах. Их движение и приводит к возникновению колебаний.
•  Наголовника, который размещается на сваечном элементе и надежно соединяется с механизмом.

Работа вибропогружателя зависит от его технических характеристик. При активации агрегата колебания воздействуют на свайный элемент, передаются затем на грунт, находящийся в контакте с поверхностями погружающихся трубы или шпунта. Это временно уменьшает плотность почвы, размягчает ее, снижает коэффициент трения входящей в грунт поверхности, и свая под собственным весом легко входит на нужную по проекту глубину. 

На эффективность процесса влияет ряд факторов, среди которых количество колебаний, массы механизма и погружаемого элемента, характеристика грунта. Последний фактор имеет решающее значение. Данная технология является приоритетной при необходимости проведения погружения свайных устройств в песчаные низкопластичные, водонасыщенные почвы. При работе в условиях плотных скальных, мерзлых грунтов применение рассматриваемого механизма малоэффективно. На практике вибропогружение в сложную почву совмещается с бурением лидерных скважин, иногда эту технологию приходится заменить на ударную забивку, чтобы не тратить время на извлечение вибропогружателя.

Сфера использования вибропогружателей

Для установления свайных элементов могут применять метод вдавливания при помощи специальной установки, можно забивать их гидромолотом, а также практикуется лидерное бурение, при котором сначала выполняется отверстие в почве.

Но если работы по установке свай проводятся в условиях плотной городской застройки, рядом с жилыми или производственными помещениями, которые могут быть повреждены, эти методы признаются недопустимыми. В этом случае придется купить или взять вибропогружатель в аренду.

Технология вибрационного погружения используется в следующих ситуациях:

•  При выполнении работ в районах плотной застройки.
•  При работе с особыми требованиями к экологической безопасности.
•  При малой площади свайного поля (например, при реконструкционных работах).

Применение данной технологии эффективно при выполнении работ на песчаных либо глиняных, а также на влагонасыщенных рыхлых почвах (плывунах). Для скальных, плотных грунтов покупка вибропогружателя не актуальна.

Классификация вибропогружателей

Описываемые агрегаты относятся к механизмам, работающим по принципу вибрационного воздействия. Вибропогружатели делятся на разные виды в зависимости от конструктивных особенностей:

•  По типу базовой машины (экскаваторные и крановые).
•  По типу привода (электрические и гидравлические вибропогружатели).
•  По рабочей частоте колебаний (низко-, средне- и высокочастотные).

При этом один и тот же механизм может быть отнесен к различным классификационным группам.

Вибрационный вибропогружатель на экскаваторе считается наиболее эффективным вариантом использования этого механизма, ввиду доступности базовой машины, ее надежности и универсальности. Значение имеет также возможность совмещения агрегата с источником электроэнергии и грузоподнимающим механизмом, что позволяет решать разнообразные производственные задачи.

При строительстве крупных сложных объектов, таких как высотные здания, мосты, порты, буровые установки, гидротехнические сооружения, используются крановые вибрационные погружатели. Они эффективно справляются с установкой длинных тяжелых свайных элементов, надежны при эксплуатации в сложных условиях. 

Машины с гидравлическим приводом имеют надежную систему виброизоляции. Также эта конструкция дает возможность безопасно работать в ограниченном пространстве, рядом с уже построенными и эксплуатируемыми сооружениями.

Распространенные типы вибропогружателей

Рассмотрим более подробно характеристики и возможности вибропогружателей.

1. Вибропогружатели на базе экскаватора

Наиболее востребованными являются механизмы, устанавливаемые на экскаваторы. Эта строительная техника широко распространена, эффективна, а также для использования вибропогружателя имеется собственная батарея питания и грузоподъемная система. 

Различают три типа экскаваторных вибропогружателей.

Классические, оснащенные нижним захватом, отличаются рядом значимых преимуществ. Среди них:

• Надежность, достигающаяся сочетанием таких характеристик вибропогружателя, как высокая частота холостого хода и небольшой вес вибрирующего участка.

•  Достаточная простота эксплуатации.
•  Минимальная масса, вертикальная конструкция.
•  Колебания не оказывают опасного воздействия на расположенные рядом строения. 
•  Уровень шума не превышает допустимых норм.
•  Доступная стоимость. 

Наклонно-поворотные электрические вибропогружатели.

Кроме уже указанных достоинств классических моделей, у данного типа механизмов можно отметить такую особенность, как удобство захвата необходимых предметов с поверхности земли и возможность удержания их. Это достигается способностью поворота конструкции на 360° и наклона вибровозбудителя с наголовником на 90°.




Вибропогружатель для шпунта с боковым захватом. Эти механизмы имеют преимущества:
• Удобный подъем.
• Легкий перенос предметов на нужное место.
• Увеличенная высота подъема рукояти, что дает возможность работать с повышенной длиной свай.
• Более эффективная передача колебаний за счет малого расстояния от поверхности почвы, что позволяет экономить энергию, это особенно актуально при работе с пластиковыми и композитными шпунтами.
• Возможность погружения свайного элемента под нужным по проекту углом.

Вибрационные боковые вибропогружатели выполняются в трех комплектациях: универсальной, трубной, шпунтовой.

2. Крановые вибропогружатели

Этот вид тяжелой строительной техники часто применяется при работе в сложных климатических условиях, когда необходимо погрузить свайные элементы в твердые скальные или мерзлые почвы. Кроме этого, они используются при строительстве масштабных сооружений, таких как дамбы, шлюзы, мосты, высотные постройки.

Крановые вибропогружатели имеют автономную гидравлическую либо электрическую установку. Это зависит от имеющегося типа привода оборудования.

Характеристика кранового вибрационного погружателя с электрическим приводом:

• Максимальная амплитуда холостого хода.

• Простая эксплуатация, недорогой ремонт и легкое обслуживание.
• Надежная виброизоляция.
• Высокое качество и надежность.
• Более низкая цена по сравнению с механизмами гидравлического типа.

Крановый подвесной вибропогружатель с гидравлическим типом привода. Нужно отметить его достоинства:

• Большая амплитуда холостого хода.
• Конструктивное решение корпуса дает возможность проводить работы с шпунтовыми сваями, которые расположены рядом друг с другом.
• Надежная система виброизоляции, способствующая экологичности деятельности.
• Качественная и безотказная работа.
• Возможность выбора параметров.

Часто задаваемые вопросы о вибропогружателе

1. Как выбрать вибропогружатель подвесного типа? <.h3>

Производители дают возможность выбрать агрегаты для выполнения различных заданий в различных условиях. Правильный подход к выбору технологии вибропогружения способствует эффективной эксплуатации механизма с соблюдением экологичности и безопасности работы по отношению к людям, сооружениям и близлежащим объектам. 

При выборе типа и комплектации агрегата целесообразно привлекать экспертов и оценивать технические характеристики вибропогружателя. Также полезной может быть информация для небольших строительных компаний о том, что есть аренда этих установок, а также возможность заказать услугу по шпунтованию. Бригада профессионалов выполнит работу на своей технике быстро и качественно.

2. В чем преимущества вибропогружателя с боковым захватом? <.h3>

Технология вибропогружения получила популярность в связи с тиксотропностью грунтов. Данный метод на практике считается эффективнее других, несмотря на известные ограничения по работе в условиях скальных и мерзлых грунтов.

Вибропогружатель на кране успешно применяется в условиях плотной застройки, дает возможность работать точно и аккуратно, не разрушает инфраструктуру рядом стоящих сооружений. По данной технологии вибрация воздействует исключительно на погружаемый свайный элемент и исключает вредное воздействие всей конструкции на окружающую среду.

3. Для каких типов почвы подходит вибропогружатель для свай? <.h3>

Наиболее эффективна работа данного механизма в песчаных и глинистых грунтах, насыщенных влагой. При соблюдении правил эксплуатации он незаменим в строительных работах.

Цена вибропогружателя может варьироваться в зависимости от комплектации и вида. Вибрационный агрегат – эффективный строительный механизм, который дает возможность выполнять работы в условиях плотной городской застройки без риска повредить уже имеющиеся фундаменты и проложенные коммуникации. Без него не обойтись при строительстве крупных объектов в сложных условиях. Наиболее востребован для песчаных и водонасыщенных пород, но с дополнительными действиями справляется и со скальными и мерзлыми грунтами.