В. машины для бестраншейной прокладки трубопроводов под дорогами

Принята следующая классификация методов бестраншейной прокладки трубопроводов: прокол; продавливание; проталкива­ние; бурение.

При про­коле грунт разрушается непосредственно конусным наконечни­ком, которым снабжена в этом случае труба-кожух. При продавливании грунт поступает в трубу и разру­шается ручным или механизированным способом уже внутри нее, а в остальных случаях проходки — перед забойным концом трубы-кожуха. Машины для бестраншейной прокладки труб методами прокола Процесс прокола характеризуется вдавливанием в грунт ме­таллической трубы, снабженной на забойном конце конусным наконечником. Наконечник смещает грунт в радиальном направ­лении, образуя вокруг передвигающейся трубы уплотненную зону, радиус которой зависит от свойств грунта и диаметра наконеч­ника.

В зависимости от характера приложения внешней напорной силы различают следующие методы прокола: статический, вибрацион­ный, виброударный.

Машины для прокладки труб методом статического прокола

С его помощью обычно образуют скважины диаметром до 300—400 мм.

Напорные усилия создаются домкратами, лебедками или трак­торами посредством блочно-талевой и якорной систем или упор­ной стенки.

Машины для бестраншейной прокладки труб методом вибрационного прокола Суть его состоит в том, что на вдавливаемую в грунт трубу в процессе прокола кроме статиче­ской действует знакопеременная (вибрационная) нагрузка. При этом к основному оборудованию, применяемому для про­кола, добавляется вибратор, встроенный в рабочую головку или присоединяемый к наружному концу трубы. Машины для бестраншейной прокладки труб методом виброударного прокола Метод виброударного прокола заключается в проходке гори­зонтальных скважин путем радиального уплотнения грунта ко­нусным наконечником под действием виброимпульсов, сообща­емых наконечнику вибромолотом горизонтального действия. Машины для бестраншейной прокладки труб методами продавливанияПринцип продавливания применяется при прокладке труб-па­тронов большого диаметра (более 500 мм). Прокладка труб продавливанием не предусматри­вает сколько-нибудь существенного уплотнения грунта и осуще­ствляется следующим образом. Под действием осевого напорного усилия труба-патрон внедряется в грунтовой массив. При этом ее забойный конец не снабжается глухим наконечником, а оста­ется открытым. Основная масса грунта входит в трубу, и лишь сравнительно малая его часть, соответствующая кольцевому сече­нию, подвергается уплотнению по периметру забойного торца трубы. По мере погружения внутренняя полость трубы заполня­ется грунтовым керном, длина которого увеличивается с возраста­нием заглубления. Машины, прокладывающие трубы проталкиванием Для снижения усилий проходки и ее интенсификации иногда применяют гидромеханическую разработку и транспортировку грунта. С этой целью на забойном конце прокладываемой трубы устанавливают конусный наконечник, вершина которого заканчи­вается соплом, через которое на грунт воздействует струя воды, прокачиваемой через трубу насосом. Вода размывает грунт и транспортирует его на поверхность по кольцевому зазору между трубой и стенками скважины. Машины для прокладки труб методом бурения Метод горизонтального бурения — один из наиболее механи­зированных. Сущность его состоит в механической разработке горизонтальной скважины с одновременной или последующей прокладкой в нее трубы-патрона. Существует большое число ма­шин, работающих этим методом.

В. Сваебойные машины

Существующие сваебойные молоты подразделяются по роду привода на механические или подвесные, пневманические, дизельные и электрические (вибромолоты).

По принципу использования энергии привода различают молоты простого и двойного действия. В молотах простого действия энергия привода необходима только для подъема ударной части, а падение ее совершается под действием собственного веса. В молотах двойного действия энергия привода идет и на движение ударной части вниз, увеличивая ее скорость и, следовательно, силу удара. К молотам простого действия относятся механические, дизельные и паровоздушные одиночного действия; к молотам двойного действия — паровоздушные двойного действия.

Главным определяющим параметром молотов простого действия является вес ударной части, молотов двойного действия и вибромолотов — энергия удара.

Механические или подвесные молоты являются простейшим типом сваебойных молотов. Молот представляет собой чугунную или стальную болванку, имеющую вверху петлю для сцепления с подъемным канатом и направляющие захваты для удержания и направления молота в стрелах копра. Принцип действия молота заключается в попеременном подъеме его с помощью лебедки на некоторую высоту и свободном падении на голову сваи.

В паровоздушных молотах в качестве источника энергии используется пар или сжатый воздух с давлением 0,7—0,8 МПа.

Паровоздушный молот простого действия с ручным управлением. В молотах простого действия пар или сжатый воздух только поднимает на некоторую высоту (1,5—2 м) ударную часть молота, т. е. цилиндр, затем происходит выхлоп пара или воздуха и цилиндр падает под действием собственного веса, нанося удар по свае.

В молотах простого действия с полуавтоматическим управлением в отличие от молотов с ручным управлением выхлоп пара или сжатого воздуха благодаря специальному устройству происходит автоматически. Управление впуском пара (сжатого воздуха) в цилиндр молота после выхлопа и удара цилиндра по свае остается ручным. В большинстве конструкций у паровоздушных молотов двойного действия ударной частью является поршень.

Молоты двойного действия весьма эффективны при забивке элементов с малым лобовым сопротивлением, каковыми являются деревянный и стальной шпунт, балки, железобетонные трубчатые сваи с открытым концом, металлические трубы.

Большим преимуществом молотов двойного действия является их способность забивать сваи под водой. Для этого молот снабжается шлангом для выхлопа отработанного воздуха, один конец которого крепится к выхлопному отверстию молота, а другой—выводится выше уровня воды.

Дизель-молот работает по принципу двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Источником энергии служит маловязкое дизельное топливо.

Выпускаются дизель-молоты двух типов — трубчатые и штанговые.

Вибромолоты относятся к молотам ударно-вибрационного действия, в которых вертикально направленные колебания, создаваемые вибровозбудителем и передаваемые погружаемой свае, сочетаются с периодическими ударами по ней. Известны конструкции, в которых в качестве привода вибровозбудителя используются электродвигатели и двигатели внутреннего ТРН2601 сгорания. Однако преимущественное распространение получили вибромолоты с электроприводом. Вибромолоты применяются главным образом на забивке металлического шпунта, стальных труб и в отдельных случаях железобетонных свай в слабые грунты.