Вибропогружатель – это специализированная вибрационная машина, предназначенная для погружения в грунт различных строительных конструкций: свай, столбов, железобетонных колодцев, труб и других элементов.
Основной принцип работы вибропогружателя – это значительное уменьшение сопротивления грунта, при сообщении погружаемому элементу вибрации.
Эффект вибропогружения основан на эффекте тиксотропии. Тиксотропия – это способность среды снижать свою вязкость (и соответственно снижать сопротивление погружению) при воздействии вибрации и увеличивать свою вязкость в состоянии покоя. Т.е. воздействие вибрации оказывает на грунт разуплотняющее воздействие.
Важно заметить, что наихудший эффект от работы с вибропогружателями наблюдается на грунтах высокоплотных глинистых и суглинистых. Под острием сваи грунт уплотняется и постепенно сводит на нет эффект вибропогружения. Кроме того вибропогружатели не используются при работе в скальных грунтах и грунтах с высоким водонасыщением.
По типу устройства вибропогружатели бывают трех типов:
- Высокочастотные (частота колебаний свыше 1,5 тыс. и до 2,5 тыс. в минуту);
- Низкочастотные (частота колебаний до 0,3 до 0,5 тыс. в минуту);
- Среднечастотные (частота колебаний свыше 0,5 тыс. и до 1,5 тыс. в минуту).
Высокочастотные вибропогружатели используются при работе в условиях, когда передача сильных вибраций на грунт не допустима (вблизи фундаментов зданий). Так же высокочастотные вибропогружатели применяются, когда необходимо погрузить в малосвязные грунты (пески, супеси) конструкции с низким лобовым сопротивлением: трубы, металлические профили, шпунты, сваи малого сечения и небольшого веса).
Низкочастотные вибропогружатели отличаются достаточно большим весом и значительным энергопотреблением. Используют этот тип вибропогружателей для работы с железобетонными сваями, железобетонными шпунтами, сваями-оболочками, металлическими трубошпунтами. Т.е. использование низкочастотных вибропогружателей целесообразно при работе с тяжелыми массивными конструкциями с высоким лобовым сопротивлением.
Вибропогружатель состоит из электродвигателя, вибровозбудителя, наголовника. Двигатель через механическую передачу вращает оси с закрепленными на них дисбалансами. На оси крепления действует центробежная сила и вибропогружатель получает вибрирующее движение. Вибрация передается через наголовник на погружаемую конструкцию.
Вибропогружатель работает в паре с грузоподъемным механизмом: подъемный кран, экскаватор с соответствующим оборудованием (вибропогружатель крепиться на место ковша).
Вибропогружатели могут жесткими и подрессоренными. В жестких вибропогружателях двигатель установлен непосредственно на корпусе вибратора. В подрессоренных конструкциях двигатель закреплен на платформе отделенной от корпуса вибратора пружинами. Данная конструкция позволяет предохранять двигатель от разрушающего воздействия вибрации.
Перед началом работ вид и мощность вибропогружателя выбирается в зависимости от:
- размера погружаемой конструкции;
- веса погружаемой конструкции;
- вида грунта и наличия скальных включений;
- глубины залегания грунтовых вод;
- условий проведения строительных работ (плотности окружающей застройки и наличия строительных объектов вблизи проведения работ).
Основными достоинствами технологии вибропогружения являются:
- невысокий уровень шума, по сравнению с другими методами (например: забивание дизель-молотом);
- низкие динамические нагрузки на грунт, что позволяет использовать вибропогружение при работе в условиях плотной окружающей застройки ;
- высокая эффективность, при работе на определенных видах грунтов.
Стоимость вибропогружателей, в зависимости от мощности и производительности, колеблется от 0,5 млн. руб. до 10,0 млн. руб.:
Стоимость аренды вибропогружателя находится в диапазоне от 15 000 до 50 000 руб. за смену.