Реферат: Современные зарубежные свайные дизель молоты

Новосибирск 2000

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................... 3

1. НОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТЫ С УДАРНЫМ РАСПЫЛИВАНИЕМ ТОПЛИВА фирмы DELMAG (ФРГ)............................................................................. 4

2. НОВЫЕ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТЫ фирмы BRITISH STEEL PILING (Англия).............. 5

3. НОВЫЕ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТЫ фирм KOBE STEEL и ISHIKAWAJIMA HARIMA (Япония).......................................................................................................................... 7

Заключение................................................................................................................... 11

Список литературы:..................................................................................................... 12

ВВЕДЕНИЕ

Трубчатые дизель-молоты с ударным распыливанием топ­лива и со свободным падением ударной части широко при­меняются в СССР и за рубежом для завивки в грунт различ­ных свайных элементов. Молоты этого типа обеспечивают со­вокупное воздействие на сваю удара и усилия от взрыва топ­лива в камере сгорания, что существенно увеличивает эффек­тивность сваебойных работ.

Ярко выраженная тенденция к повышению производитель­ности и эффективности всех видов строительных работ отра­жается и на требованиях к сваебойным молотам. Однако возможности дальнейшего повышения эффективности молота путем увеличения энергии удара для молота с регламентиро­ванной массой ударной части практически исчерпаны. Даль­нейшее повышение энергии удара возможно путем увеличения скорости ударной части в момент удара (что ограничивается прочностью забиваемой сваи) или путем увеличения высоты подскока ударной части (что приводит к снижению частоты ударов). Эти граничные условия и предопределяют основное направление повышения эффективности сваебойных работ — повышение единичной мощности сваебойного молота. Единич­ная, мощность дизель-молота может быть повышена двумя способами — увеличением массы ударной части и повышением частоты ударов.

Увеличение массы ударной части дизель-молота до 7500 и 15000 кг позволяет забивать в грунт тяжелые и сверхтяжелые сваи-оболочки, заменяющие собой десятки свай средних типо­размеров, что позволяет достигнуть существенной экономии материала, времени и снижения трудозатрат.

Вместе с тем, в ряде случаев наиболее рационально при­менять легкие и средние сваи; при этих видах сваебойных ра­бот повышение производительности обеспечивается примене­нием быстроходных дизель-молотов с увеличенной частотой ударов. Для дальнейшего повышения эффективности совершенству­ется процесс сгорания в двигателе дизель-молота, повышается долговечность молота, улучшаются условия эксплуатации (применяются специальные наголовники и устройства для бескопровой бойки).

Сваебойные дизель-молоты являются энергетически авто­номными машинами и практически вытеснили со стройплоща­док другие сваебойные средства, требующие подвода энергии. В последнее время широко используются гидравлические эк­скаваторы в качестве базовой машины для навески копрового оборудования. В этом случае наиболее рационально примене­ние гидравлического молота простого или двойного действия с приводом от двигателя копровой установки. Такая гидрофи-цированная копровая установка также энергетически авто­номна.

1. НОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТЫ С УДАРНЫМ РАСПЫЛИВАНИЕМ ТОПЛИВА фирмы DELMAG (ФРГ)

Фирма Delmag, выпускавшая до последнего времени три модели трубчатых дизель-молотов с ударным распыливанием топлива D-5, D-12, D-22 с ударной частью массой соответст­венно 500, 1250, 2200 кг, дополнила номенклатуру дизель-мо­лотами моделей D-30, D-36, D-44, D-55 с ударной частью 3000, 3600, 4900 и 5400 кг. Эти молоты имеют существенные конст­руктивные отличия от ранее выпускаемых.

Рабочий цилиндр дизель-молотов выполнен литым и име­ет горизонтальные круговые ребра охлаждения, отлитые за одно целое с корпусом рабочего цилиндра, что снижает трудо­затраты при изготовлении и улучшает охлаждение. В нижней и верхней частях цилиндра имеются выступы для крепления к металлоконструкциям (для бескопровой бойки). Топливный и смазочный баки вынесены на направляющую трубу, что ос­ложняет заправку в процессе эксплуатации, но снижает на­грев топлива. Эти конструктивные особенности делают работу молота более стабильной, особенно при высокой температуре окружающего воздуха и при длительной непрерывной работе. Молот оснащен хорошо регулируемым топливным насосом к смазочным насосом, подающим масло в зону шаботных комп­рессионных колец и в рабочий цилиндр. Наголовник имеет широкие захваты, подвижно фиксирующие его относительно направляющих копровой установки.

Дизель-молоты D-44 и D-55 обладают высокой энергией удара и используются преимущественно для забивки тяжелых свай-оболочек. Например, молот D-44 использовался для за­бивки стальной трубы диаметром 2800 мм, длиной 36 м и мас­сой 64 г. За десять ударов в конце процесса погружения сум­марная величина осадки сваи-оболочки составляла 4 мм, в то время как при использовании в тех же условиях паровоздушного молота с ударной частью массой 6000 кг суммарная ве­личина осадки была лишь 0,4 мм.

Дизель-молот D-55 используется для забивки стальных свай-оболочек диаметром до 3300 мм, длиной 42 м и массой 120 т при возведении портовых сооружений.

Таблица 1.

Техническая	характеристика
трубчатых дизель-молотов		фирмы	Delmag
с ударным распыливанием топлива
U-30	D-36	D-li	D-55
Масса ударной части, кг ...	3000	3600	4300	5400
Наибольшая потенциальная энер­
гия ударной части, кгс-м .	7500	10200	12000	16200
Частота ударов, удар/лшм .	39—60	37—53	37—56	36—47
Высота молота, мм . . . .	4320	4563	4830	5410
Ширина захватов, мм ....	—	720	720	720
Емкость топливного бака, л .	38,5	83	88	88
Расход топлива, л/ч ....	11	14	17	21
Емкость масляного бака, л .	7	17	18	18
Расход масла, л/ч .....	1,5	1,3	3	3
Наибольшее усилие, передаваемое
на сваю от вспышки топлива
(при Р:=91 кгс/см2 ), кгс .	100000	180000	200 000	250 000
Наибольший наклон забиваемой
сваи, град ......	45	45	45	45
Масса молота (сухая) с кошкой,
без наголовника, кг	5600	7596	10200	11956

Кроме того, тяжелые дизель-молоты используются для за­бивки стальных труб меньшего диаметра (508 и 724 мм, масса 5000 кг) в плотные грунты и под наклоном.

Фирма Delmag выпускает дизель-молот с устройством для бескопровой бойки для забивки железобетонных свай-оболо­чек и стальных труб большого диаметра. Молот со­стоит из наголовника, закрепляемого на свае-оболочке, и кор­пуса, фиксирующего молот относительно наголовника и сваи-оболочки. На корпусе предусмотрены направляющие для кош­ки, используемой для установки молота и сваи на точку за­бивки и для запуска молота. Корпус устройства имеет проре­зи для обслуживания молота и доступа воздуха к ребрам ох­лаждения рабочего цилиндра.

2. НОВЫЕ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТЫ фирмы BRITISH STEEL PILING (Англия)

Фирма British Steel Piling, производившая до последнего времени три модели дизельных молотов DE-20, DE-30, DE-40 (с ударной частью массой соответственно 907, 1814, 2270 кг) со свободным падением ударной части и ударным распыливанием топлива, расширила свою программу выпуском двух новых моделей DE-30B и DE-50B. Новые модели дизель-молотов отличаются технологичностью изготовления, имеют устройства для закрепления непосредственно на шпун­те, что позволяет использовать их при бескопровой бойке. Но­вая конструкция шабота (с пятой, соответствующей профилю забиваемого шпунта) исключает необходимость применения наголовника.

Таблица 2.

Техническая характеристика
трубчатых дизель-молотов моделей DE-30B и		DE-50B
-с ударным распыливанием топлива фирмы	British Steel	Piling (Англия)
Дг.-ЗОЗ	ДЕ-50В
Масса ударной части, кг .	1Э60	2260
Потенциальная энергия ударной час­
ти, кгс-м .......	3731	6219
Частота ударов, удар/мин	47	47
Высота молота, мм .....	4300	4370
Емкость топливного бака, л .	70,5	92
Расход топлива, л ......	7,7	12,2
Емкость масляного бака, л .	25	29
Масса молота (сухая) с кошкой, без
наголовника, кг .	3457	4685

Для повышения производительности сваебойных работ фирма BSP создала быстроходные дизель-молоты DA-35A, В-15, В-45 с повышенной частотой ударов.

Дизель-молот модели DA-35Aработает по прин­ципу ударного распыливания топлива, и конструктивно не от­личается от дизель-молотов моделей ДЕ-20, ДЕ-30 со свобод­ным падением ударной части. Рабочий цилиндр молота силь­но оребрен в нижней части. В верхней части установлен пнев­матический буфер, аккумулирующий работу расширения, что позволило снизить высоту подскока ударной части и сократить цикл. Компенсация потери энергии удара от снижения высоты подскока ударной части достигается воздействием на удар­ную часть (при ее ходе вниз) воздуха, сжатого в пневмати­ческом буфере молота (при ходе поршня вверх). На рабочем цилиндре укреплены топливные баки и направляющие для кошки, в зоне которых находится продольная прорезь цилин­дра, через которую происходит зацепление кошки с ударной частью. Молот имеет устройства для соединения со шпунтом и может работать без копровой установки. Этот молот может быть использован и при забивке железобетонных свай.

Кроме того, фирма BSP выпускает новые сваебойные быст­роходные дизель-молоты двух моделей В-15 и В-45 с пневмо-вакуумным буфером. Дизель-молот модели В-15 (рис. 1) состоит из рабочего цилиндра и соединенной с ним направля­ющей трубы большего диаметра, образующих ступенчатый корпус. Внутри корпуса установлены шабот и поршень с ци­линдрическими углублениями на торцах, образующими при соприкосновении сфер поршня и шабота камеру сгорания. На рабочем цилиндре имеются выхлопные патрубки.

Таблица3.

Техническая характеристика
быстроходных дизель-молотов моделей		DA-35B, В-15 и	В-45
фирмы British Steel	Piling	(Англия)
DА-35R	В-15	В-15
Масса ударной части, кг .	1270	1500	4500
Потенциальная энергия ударной час­
ти, кгс-м . ... . .	3840	3630	10900
Частота ударов, удар/.нин	72	80—100	80—100
Высота молота, мм .	5639	4700	5100
Емкость топливного бака, л .	86	220
Расход топлива, л/ч ....	12,3	9	20
Емкость масляного бака, л .	22	50
Масса молота (сухая), с кошкой, без
наголовника, кг ......	4767	3820	11 000'

В зоне ка­меры сгорания смонтирован топливный насос высокого дав­ления, приводимый в действие газами, сжимаемыми в рабо­чем цилиндре. Подъем молота и его запуск осуществляется с помощью подъемного устройства, на нижнем конце которого расположен рычажный механизм, взаимодействующий по ме­ре необходимости с ударной частью или с корпусом молота.

Рис. 1. Принципиальная схема быстроходного ди­зель-молота с пневмовакуумным буфером фирмы British Steel Piling (Анг­лия) :

/ — канат управления топ­ливным насосом; 2— шабот, 3 — топливный насос высокого давления; 4 — выхлопной патрубок; 5 — поршень; 6— пневмовакуумный буфер; 7—­рычажный механизм подъ­емного устройства; 8 — подъемное устройство; 9—направляющая труба; 10—ра­бочий цилиндр; 11 — устройство для крепления кпîãðужаемому элементу; 12 — камера сгорания

Высота подъема ударной части изменяется путем изменения величины подачи топлива на один цикл с помощью тросика, соединенного с рычагом насоса. Молот крепится к погружае­мому свайному элементу специальным устройством, которое обеспечивает возможность бескопровой бойки и восприятие реактивного усилия от пневмовакуумного буфера, воздейству­ющего на корпус при подъеме ударной части.

Дизель-молот работает следующим образом. Подъемное устройство опускается вниз и попадает в цилиндрический цен­тральный канал поршня. При этом его рычажный механизм входит во взаимодействие с ударной частью. Для запуска подъемное устройство извлекается, а вместе с ним поднимает­ся и поршень, образуя в полости пневмовакуумного буфера разрежение. В верхней мертвой точке поршень сбрасывается— ударная часть падает и сжимает воздух в рабочем цилиндре;

в буфере сжатия не происходит, так как при ходе поршня вниз открываются клапаны, соединяющие полость буфера с атмос­ферой. Воздух, сжатый в рабочем цилиндре, приводит в дей­ствие топливный насос молота, который через две форсунки впрыскивает топливо в камеру сгорания. В результате сгора ния топлива поршень подбрасывается вверх, а в пневмобуфере возникает разрежение. После достижения верхней мертвой точки поршень начинает двигаться вниз. При движении порш­ня вниз на него действует сила тяжести и усилие, равное про­изведению площади поршня (в зоне пневмовакуумного буфе­ра) на разность между атмосферным давлением и давлением (разрежением) в пневмовакуумном буфере.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--