Погружение свай. Вибропогружение шпунта
Вибрационный метод погружения свай и шунтов наиболее эффективен при работах на супесчаных или водонасыщенных грунтах. При использовании совершенной навесной и самоходной техники метод вибрационного погружения с учетом минимальных трудовых затрат может оказаться одним из самых экономичных. Разработал его советский инженер Д.Д. Баркан, а впервые его использовали на строительстве знаменитой Горьковской ГЭС.
Технология производства работ по вибропогружению шпунта
Метод, получивший название: погружение свай и шпунта методом вибрации, предполагает предварительное бурение скважин, в которые и производится монтаж конструкций. При работах на неустойчивых грунтах часто выполняются предварительные операции по рыхлению шнековыми бурами.
Низкочастотный вибропогружатель передает резонансные колебания элементу, который, в свою очередь, воздействует на прилегающий грунт. Его нижние слои теряют свое сцепление с поверхностью. Таким образом, погружение свай и шпунтов в скважину производится под действием двух сил:
- вибрационных колебаний;
- собственной массы конструкции.
Такой же принцип используется при извлечении конструкции из скважины, только собственная масса элемента заменяется тяговым усилием подъемного механизма.
Вибрация обеспечивается за счет установленной в редукторе агрегата системы парных дисбалансов, работающей только в продольном направлении. Угловая скорость вращения каждой пары дисбалансов одинакова в противоположных направлениях, это позволяет генерировать центробежные силы, горизонтальные составляющие которых взаимно компенсируются, а вертикальные – складываются и обеспечивают эффективное погружение свай или шпунта. При этом с ростом амплитуды колебаний увеличивается и скорость погружения элементов.
Непосредственно в процессе монтажа предусмотрена возможность регулирования частоты и амплитуды вибрации. Эти изменения может выполнять оператор с помощью простого пульта дистанционного управления. Такая возможность позволяет избежать значительных кратковременных вибраций в момент совпадения частоты собственных колебаний грунта с частотой принудительных колебаний конструкции.
Преимущества вибропогружного метода
Регулируемая частота колебаний позволяет проводить погружение свай и шпунтов не только в условиях городской застройки, но и в случае прилегания к строительной площадке других зданий и сооружений. При этом резонанс колебаний сведен к минимуму.
Кроме этого, вибропогружение свай и шпунтов используется в сложных геологических условиях за счет оптимального выбора режимов работы на каждой конкретной строительной площадке, если забивка свай и шпунтов не представляется возможной. Например, в грунтах первой и второй категории.
К основным преимуществам метода можно также отнести:
- пуск и остановку агрегата без резонансных колебаний;
- низкий уровень вибрации и шума (до 50 децибел);
- высокую экологическую безопасность;
- существенную экономию электроэнергии после достижения момента рабочей частоты вибрации;
- высокую производительность установок;
- мобильность установок;
- универсальный зажим гидравлического действия, позволяющий погружать элементы любых размеров и сечения.