2. Свайные погружатели ударного действия

2.1. Механические молоты

Механические молоты представляют собой металлические отливки или железобетонные монолиты. Иногда молот изготавливают в виде нескольких секций – чугунных или стальных плит, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция позволяет менять массу молота в зависимости от силы тяжести погружаемой сваи. Поднимают молот с помощью каната, навитого на барабан ручной или механической лебёдки. Молот подвешивают к копру двумя способами: подъёмный канат крепят непосредственно к проушине молота, и в процессе работы их не разъединяют; канат крепят к устройству, разъединяющему его с молотом, обеспечивая тем самым свободное падение молота.

В первом случае при рабочем ходе молот увлекает за собой канат, свободно сматывающийся с расторможенного барабана лебёдки. Таким образом, в рассматриваемой конструкции отсутствует не только станина молота, но и устройство, регулирующее работу молота. Чередование холостых и рабочих ходов осуществляется последовательными включениями и выключениями барабана лебёдки.

Существенным недостатком этого способа являются значительные потери энергии при рабочем ходе, затрачиваемой на преодоление трения и изгибание каната. Управление механическим молотом, работающим без расцепления, из – за частых переключений лебёдки затруднительно и быстро утомляет оператора; кроме того, оно требует большого опыта и внимания от последнего, чтобы, с одной стороны, не допустить чрезмерно большого хода молота, а с другой – избегать излишнего разматывания каната после удара, что удлиняет продолжительность холостого хода и может привести к соскакиванию каната с блока. Стремление избежать соскакивания каната с блока нередко приводит к его преждевременному (до удара) торможению, из – за чего энергия удара значительно уменьшается, а в отдельных случаях происходит разрыв каната. Поэтому чаще применяют механический молот, работающий по другой схеме.

В этом случае канат прикреплён к молоту не непосредственно, а через специальное захватное устройство, позволяющее в конце холостого хода разъединить ударную часть с канатом.

В таком молоте, работающем с расцеплением, ударная часть при рабочем ходе падает свободно, её энергия используется эффективней, а управление работой проще и удобнее.

Благодаря простоте конструкции механические свайные молоты часто изготовляются силами строительных организаций.

Одна из наиболее распространённых конструкций механического молота представлена на рис. 2.1.

Рис 2.1. Механический молот с монолитной (металлической

отливкой) ударной частью

Рис 2.2. Составной

механический молот

Ударная часть имеет форму расширяющейся книзу пирамиды. Низкое расположение центра тяжести способствует уменьшению вибрации копра при ударе и обеспечивает более спокойную работу всей сваебойной установке. В верхней части отливки укреплена специальная проушина. Сзади ударная часть снабжена двумя приливами с закрепляющими планками, которые удерживают её в стрелах копра.

Расцепляющее устройство состоит из захватывающего крюка с рычагом, шарнирно укреплённого в колодке. Колодка имеет такой же направляющий прилив, как и ударная часть, и в верхней части снабжена кольцом для каната. Освобождение ударной части от расцепляющего устройства производится нажимом на конец рычага, благодаря чему крюк выходит из зацепления с ударной частью.

Так как масса колодки значительна, то после расцепления она опускается вниз по действием собственного веса, преодолевая сопротивление каната. Форма крюка такова, что захват происходит автоматически.

Обычно операция расцепления выполняется вручную рабочим, который в конце холостого хода молота дёргает за верёвку, прикреплённую к рычагу крюка. Расцепление можно сделать автоматическим, установив на стрелах копра неподвижный упор, который на определённой высоте подъёма ударной части будет отклонять рычаг и выводить крюк из зацепления. Наибольшая допустимая высота подъёма ударной части определяется прочностью материала сваи.

Недостатком такого автоматического расцепления является увеличение времени цикла, а следовательно снижение производительности.

Другая конструкция механического молота показана на рис. 2.2.

Ударная часть этого молота состоит из нескольких чугунных или стальных отливок 2, соединённых четырьмя стяжными болтами 4; между отливками зажаты две плиты 5, выступающие концы которых удерживают молот в стрелах копра. К плите 1, укреплённой на верхней отливке, приварена проушина 3 для подъёмного каната или крюка захватного устройства.

Изменяя количество отливок, можно соответственно уменьшать или увеличивать вес ударной части.

Механические молоты обычно применяют для погружения сваи в слабые несвязные грунты. Их основными преимуществами являются низкая стоимость, безотказность в работе, независимость от климатических и грунтовых условий.

Кроме того, механические молоты отличаются простотой конструкции и возможностью изменения погружающей способности в широком диапазоне за счёт изменения высоты падения и массы молота. Масса механического молота обычно не превышает 3 т, частота ударов составляет 4 – 12 мин ⁻¹ для молотов, работающих без расцепления и 3 –4 удара – с расцеплением.

Основным недостатком механических молотов, ограничивающих их применение, является низкая производительность, и они применяются лишь в тех случаях, когда отсутствуют другие типы погружателей или нет возможности применить последние из-за местных условий.

Механические молоты серийно не выпускаются и изготавливаются ведомственными заводами и мастерскими по мере необходимости для собственных нужд.