Ни один из этих типов молотов не является лучшим для всех проектов по забивке свай. Правильный выбор зависит от типа сваи, сопротивления грунта, проектной глубины, допустимых напряжений в свае, грузоподъемности крана, направляющей системы, требований площадки, графика и совокупной стоимости.
Обе машины относятся к ударным молотам. Подвижная ударная часть передает энергию свае повторными ударами. Способ создания и регулирования этой энергии у них различается.
Гидравлический ударный молот зачастую обеспечивает оператору больший контроль над ходом и энергией удара. Дизельный сваебойный молот представляет собой более автономное устройство и имеет многолетний опыт применения в наземных и морских проектах.
Лучший молот — это не всегда тот, который имеет наибольшую номинальную энергию. Установить сваю позволяет именно комплексная система забивки:
- До требуемой глубины или сопротивления
- В пределах допустимых напряжений в сваях
- С имеющимся краном и системой направляющих
- В рамках графика строительства
- В соответствии с требованиями площадки по шуму и выбросам
- При приемлемой совокупной стоимости погружения свай
В чём заключается основное различие между гидравлическими и дизельными сваебойными молотами?
Гидравлический молот обеспечивает более точное регулирование энергии, тогда как дизельный молот отличается более простой и автономной системой работы. Эта таблица полезна для первоначального отбора. Она не позволяет подтвердить пригодность модели для реального проекта.
| Критерий сравнения | Гидравлический ударный молот | Дизельный свайный молот | Почему это важно |
|---|---|---|---|
| Энергия удара | Ход или энергию удара обычно можно задавать и контролировать | Фактический ход зависит от сопротивления забивке и состояния молота | Влияет на напряжения в свае и управление процессом |
| Вспомогательное оборудование | Требуется блок питания, шланги и органы управления | Сгорание происходит внутри молота | Влияет на перевозку и компоновку площадки |
| Начальная забивка при низком сопротивлении | Можно начать с пониженной управляемой энергии | Может работать неэффективно при очень низком сопротивлении грунта | Важно в слабых верхних слоях грунта |
| Изменяющееся сопротивление грунта | Энергию можно регулировать по мере изменения сопротивления | Ход частично зависит от сопротивления грунта и реакции сваи | Влияет на управление забивкой |
| Планирование использования кранов | Молот, наголовник, направляющая гильза, шланги и грузозахватная оснастка | Молот, элементы направляющей системы, топливо и грузозахватная оснастка | Определяет безопасность подъемной операции |
| Выхлопные газы | На молоте не происходит сгорания | Обеспечивает выпуск отработавших газов в зоне молота | Важно для площадок с экологическими ограничениями |
| Шум | По-прежнему слышен ударный шум | Создает ударный шум и шум горения | Ни один из этих типов не является бесшумным |
| Техническое обслуживание | Требуется техническое обслуживание гидравлической системы и уход за шлангами | Требует ухода за топливной, смазочной и системой сгорания | Зависит от местной поддержки |
| Соответствие общему проекту | Часто рассматривают, когда требуется регулирование энергии и контроль параметров | Часто учитывается в тех случаях, когда предпочтительна автономная работа | Только для предварительного сравнения |
Используйте эту таблицу для выбора типа молота с целью дальнейшего изучения. Не используйте её для утверждения окончательной модели.
Компания JUWEI поставляет и то, и другое гидравлические ударные молоты и Трубчатые дизельные сваебойные молоты серии D. Это позволяет начинать подбор с данных проекта, а не с заранее выбранного типа оборудования.
Хотите провести первоначальное сравнение? Передайте JUWEI размеры и массу сваи, краткие данные о грунте и проектную глубину. По этим данным можно предварительно определить, какой тип молота следует рассматривать на следующем этапе.
Как гидравлические и дизельные сваебойные молоты генерируют энергию удара?
Оба молота погружают сваю повторными ударами, но поднимают и возвращают ударную часть разными способами. Это влияет на регулирование энергии, состав вспомогательного оборудования, запуск и работу при изменяющемся сопротивлении грунта.
Как работает гидравлический ударный молот?
Гидравлический ударный молот использует рабочую жидкость под давлением для подъема и управления ударной частью. Точный цикл зависит от конструкции молота.
Гидросистема поднимает ударную часть на заданную высоту. Затем она освобождается и движется вниз под действием силы тяжести или дополнительного гидравлического усилия. Ударная часть действует на шабот, после чего энергия проходит через наголовник и амортизатор к оголовку сваи.
Оператор часто может выбрать меньший или больший ход. Это помогает при установке сваи, забивке в слабом грунте и изменении сопротивления. Регулирование также помогает ограничивать напряжения в свае.
Гидростанция, шланги, система управления, наголовник и направляющая гильза входят в рабочий комплект. Их необходимо учитывать при планировании места на палубе, подъемных операций и обслуживания.
“Ознакомьтесь с полным описанием процесса в Как работает гидравлический ударный молот?.”
Как работает дизельный свайный молот?
В дизель-молоте движение ударного поршня, сжатие воздуха, впрыск и воспламенение топлива поддерживают повторяющийся ударный цикл.
Ударный поршень падает внутри цилиндра и сжимает воздух. Топливо впрыскивается в камеру. Поршень ударяет по шаботу и передает энергию свае. Давление газов поднимает поршень для следующего хода.
Рабочий ход частично зависит от сопротивления и отскока сваи. Дизельный молот может работать хорошо, если свая оказывает достаточное сопротивление. При очень легком забивании он может работать менее стабильно.
На рабочие характеристики оборудования могут влиять состояние молота, подача топлива, смазка, выравнивание, реакция сваи и сопротивление грунта.
См. Как работает дизельный свайный молот серии D? для полного описания рабочего цикла.
Какие факторы влияют на эффективность забивки свай?
Основные различия касаются передачи энергии, напряжений в свае, работы при низком сопротивлении, совместимости оборудования, производительности, экологических ограничений и совокупной стоимости. Эти факторы следует рассматривать в совокупности.
Равна ли номинальная энергия энергии, переданной свае?
Нет. Номинальная энергия удара не совпадает с энергией, которая передается свае.
Энергия проходит через несколько частей:
- молот наносит удар.
- Ударная часть действует на шабот или наковальню.
- Энергия проходит через наголовник и амортизатор.
- Часть энергии передается оголовку сваи.
- Волны напряжения распространяются вниз по сваям.
На передачу энергии влияют состояние молота, фактический ход, свойства амортизатора, посадка наголовника, соосность и реакция сваи. Два молота с близкой номинальной энергией могут дать разные результаты на одной свае.
Номинальная энергия помогает составить предварительный список. При окончательной проверке оценивают число ударов, погружение за удар и напряжения в свае. Документ Руководство FHWA по фундаментам с забивными сваями, том I содержит техническую информацию о проектировании и возведении забивных свай.
Не следует выбирать молот, ориентируясь исключительно на его значение в кДж или кН·м.
Необходимо ли проводить совместную проверку сваи, грунта и напряжений в свае?
Да. Выбор молота можно обосновать только при совместной проверке сваи, сопротивления грунта и допустимых напряжений в свае.
Диаметр сваи — это лишь один из входных параметров. В обзоре также следует учесть:
- Материал сваи
- Толщина стенки или размер сечения
- Длина и масса сваи
- Открытый или закрытый нижний конец сваи
- Марка стали или прочность бетона
- Вертикальное или наклонное положение
- Стыки и башмаки свай
- Допустимые сжимающие и растягивающие напряжения
Сопротивление грунта может меняться несколько раз за один цикл погружения. Свая может быстро пройти слабый слой, а затем войти в плотный песок или твердую глину. В открытой стальной трубчатой свае также может образоваться грунтовая пробка, изменяющая сопротивление забивке.
Молот недостаточной мощности может потребовать слишком большого числа ударов или не довести сваю до проектного результата. Слишком крупный молот или избыточная энергия могут создать чрезмерные напряжения в свае.
Поэтому правило «крупная свая — крупный молот» нельзя использовать без расчета.
Почему важно регулировать энергию в слабом или неоднородном грунте?
Регулирование энергии позволяет бригаде начать с малого хода и увеличивать энергию только по мере роста сопротивления сваи.
Свая может быстро проходить насыпной грунт, мягкую глину или слабый верхний слой. На этом этапе полная энергия часто не требуется. Пониженная настройка дает больше контроля и снижает лишние напряжения в оголовке сваи.
Сопротивление может вырасти в плотном песке, тугопластичной глине или несущем слое. Тогда молот должен передавать достаточную энергию, не превышая допустимых напряжений в свае.
Гидравлический ударный молот часто позволяет напрямую регулировать ход или энергию удара. Дизельный молот в большей степени зависит от сопротивления сваи и отскока. Это не означает, что дизельный молот не подходит для данной задачи. Это означает, что перед выбором необходимо проверить ожидаемое сопротивление.
Как молот должен сочетаться с направляющей и краном?
Кран и направляющая должны проверяться в совокупности со всем подвесным узлом, а не только с корпусом молота.
Подвешенный груз может включать:
- Корпус молота
- Наголовник или забивной колпак
- Направляющая гильза сваи
- Амортизирующие элементы
- Стропы, звенья и скобы
- Пакет шлангов или рабочие линии
- Соединительные детали направляющей системы
- Прочие грузоподъемные приспособления
Кран должен безопасно поднимать эту массу при требуемом рабочем радиусе. Максимальная грузоподъемность крана при малом радиусе сама по себе ничего не подтверждает.
Таблица грузоподъёмности крана должна быть доступна оператору в соответствии с Требования OSHA к эксплуатации кранов. Проектная группа по-прежнему обязана соблюдать местные правила, инструкцию по эксплуатации крана, план подъема грузов и требования морской безопасности.
Для наклонных свай требуются дополнительные проверки. Направляющая система должна удерживать заданный угол и обеспечивать соосность молота и сваи.
Узнайте больше о направляющих системах для свайных молотов и подъемное оборудование при забивке свай.
Означает ли более высокая частота ударов более высокую суточную производительность?
Нет. Количество ударов в минуту — это лишь одна из составляющих процесса забивки свай.
Суточная производительность также зависит от:
- Подъема и установки каждой сваи
- Установка сваи на место
- Выравнивание молота и направляющей
- Сращивание длинных свай
- Замены амортизаторов
- Перемещение крана, судна или платформы
- Запуск и остановка молота
- Заправки топливом или обслуживания гидростанции
- Времени на осмотр и ремонт
- Погода и условия на море
Даже молот с высокой частотой ударов может давать низкую суточную производительность, если его настройка занимает слишком много времени или техническая поддержка оставляет желать лучшего.
Подрядчику следует сравнивать время полного цикла на одну сваю, а не только частоту ударов молота.
Гидравлический ударный молот работает тише и чище?
Гидравлический ударный молот устраняет процесс сгорания топлива в корпусе молота, однако он по-прежнему создаёт ударный шум и требует мер по охране окружающей среды.
Дизельные молоты выделяют выхлопные газы в зоне работы молота. Кроме того, они создают шум от ударов и шум, связанный с процессом сгорания.
Гидравлические молоты не сжигают топливо внутри самого молота. Однако гидравлическая силовая установка с дизельным двигателем всё же выделяет выхлопные газы в другом месте. Кроме того, необходимо проверить гидравлические шланги и соединения на предмет утечек масла.
Оба типа молотов создают ударный шум. Ни один из них нельзя назвать бесшумным.
Сайт Справочник FHWA по шуму при строительных работах в списке источников строительного шума указаны сваебойные установки. Для морских проектов может также потребоваться оценка морского шума. NOAA предоставляет технические рекомендации по оценке антропогенного шума и слуха морских млекопитающих.
Допустимые уровни шума и меры защиты определяют для конкретного проекта. Нельзя переносить одно заявленное значение в дБ на все площадки.
Следует ли покупателям сравнивать цену молота или общую стоимость установки?
Покупателям следует сравнивать общую стоимость установки свай, а не только цену самого молота.
В полную стоимость могут входить:
- молот и основные принадлежности
- Наголовник, направляющая гильза и амортизатор
- Мачта или направляющая система
- Гидравлический агрегат и шланги
- Топливо и смазочные материалы
- Тип крана и рабочий радиус
- Морской или наземный транспорт
- Мобилизация и подготовка
- Операторы и обслуживающий персонал
- Запасные части
- Время технического обслуживания
- Производительность
- Риск задержки
Цены на молоты нельзя корректно сравнить, пока не определены объем поставки, условия поставки, оснастка и вспомогательное оборудование.
Более низкая цена молота может не привести к снижению стоимости проекта, если для его реализации потребуется более мощный кран, работы будут вестись слишком медленно или не будет обеспечено снабжение запчастями. Сравните стоимость одной установленной сваи и риски для графика работ.
Как выбрать свайный молот, следуя шести инженерным шагам?
Начните с описания сваи и требуемого результата, а затем проверьте характеристики грунта, оборудование, границы участка и результаты расчета забивки.
Шаг 1. Какие данные о свае необходимо определить?
Начните с полного описания сваи, поскольку один только диаметр сваи не позволяет определить размер молота.
Укажите:
- Тип и материал сваи
- Наружный диаметр или размер сечения
- Толщина стенки
- Длина и масса
- Открытый или закрытый нижний конец
- Марка стали или прочность бетона
- Вертикальное или наклонное положение
- Угол наклона сваи
- Способ стыковки секций
- Детали свайного башмака
- Глубина воды при морских работах
Чертежи сваи помогают поставщику проверить наголовник, направляющую гильзу, схему подъема и зазоры в направляющей системе.
Шаг 2: Какого результата монтажа должен достичь молот?
Прежде чем сравнивать модели молотов, определите, какой результат считается приемлемым.
В число целей могут входить:
- Проектная отметка нижнего конца сваи
- Требуемая осевая несущая способность
- Требуемое сопротивление погружению
- Допустимый диапазон числа ударов на завершающем этапе
- Максимальное погружение за один удар
- Проектный критерий отказа
- Допустимые напряжения в свае
- График строительства
Для одной и той же трубчатой сваи может потребоваться другой молот, если изменятся целевая глубина, несущая способность или критерии приемки.
Шаг 3. Какие риски, связанные с грунтом и забивкой, необходимо проверить?
Используйте геотехнический отчет, чтобы определить, в каких местах забивка свай может оказаться слишком легкой, слишком сложной или повредить сваи.
К полезным данным относятся:
- Журналы буровых скважин
- Глубины грунтовых слоев
- Результаты SPT или CPT
- Удельный вес грунта
- Значения прочности
- Уровень грунтовых вод
- Данные о скальных прослойках и препятствиях
- Ожидаемое восстановление или снижение сопротивления грунта после забивки
Для открытых трубчатых свай также оценивают образование грунтовой пробки. Слов «мягкий грунт» или «твердый грунт» недостаточно для окончательного выбора.
Сайт Руководство FHWA по фундаментам с забивными сваями, том II содержит дополнительные рекомендации по строительству и устройству фундамента.
Шаг 4. Что входит в полную сваебойную систему?
Молот необходимо согласовать со всеми элементами, которые передают энергию, направляют молот или обеспечивают работу системы.
Система может включать:
- молот
- Наголовник или забивной колпак
- Направляющая гильза сваи
- Амортизатор молота
- Мачта или направляющая система
- Подъемные приспособления
- Кран
- Гидростанция и шланги
- Оборудование для топлива и смазки
- Контрольно-измерительное оборудование
При проведении работ на морских объектах необходимо также проверить пространство на палубе, прокладку шлангов, высоту подъема, движение судна и доступ для обслуживающего персонала.
Шаг 5: Какие факторы, связанные с местоположением и коммерческими ограничениями, влияют на выбор?
Молот, способный забивать сваю, должен также соответствовать условиям строительной площадки, цепочке поставок и условиям тендерной документации.
Проверьте:
- Нормы по шуму и выбросам
- Работы на суше, с баржи или на морском объекте
- Доступный кран и направляющая система
- Рабочий радиус
- Площадь палубы или наземная площадь
- Местное снабжение топливом и электроэнергией
- Навыки обслуживания
- Опыт работы оператора
- Доступ к запасным частям
- Срок доставки
- Расходы на мобилизацию
- Бюджет тендера
- Требуемая дата завершения
Эти ограничения могут повлиять на окончательный выбор даже в том случае, если оба типа молотов способны забивать сваю.
Шаг 6: Как следует проверить правильность выбора молота?
Перед окончательным утверждением проверьте предварительный выбор с помощью расчета по волновому уравнению и полевых измерений.
Программное обеспечение GRLWEAP для решения уравнения волны может использоваться для моделирования условий забивки свай. В рамках данного обзора можно оценить:
- Количество ударов
- Погружение за один удар
- Передача энергии
- Напряжение сжатия
- Растягивающие напряжения
- Работу амортизатора
Расчетная модель должна учитывать несколько слоев грунта и несколько настроек энергии.
При необходимости используют пробную сваю, высокодеформационные испытания с анализатором забивки свай PDA, а также согласование сигналов CAPWAP. Эти результаты позволяют сравнить расчетные и измеренные характеристики сваи.
После проведения испытаний могут измениться модель молота, настройка хода, амортизация или критерии забивки. Предварительная рекомендация поставщика не является окончательным техническим одобрением.
Запросите техническое описание по подбору свайных молотов JUWEI: Заполните форму и укажите данные о свае, грунте, кране, направляющей системе, площадке и графике, необходимые для предварительной технической оценки.
Что показывают три реальных запроса на подбор молота?
Эти запросы, поступающие при первом контакте, показывают, почему одного только названия модели или диаметра сваи недостаточно для составления надежного предложения.
| Запрос | Что предоставил покупатель | Что ещё требовалось | Первоначальные выводы |
| D80 с подвесной направляющей системой | Модель молота, морское применение и предполагаемый тип направляющей системы | Полные данные о сваях, грунте, направляющей, кране и радиусе | Один только диаметр трубы не может служить подтверждением её пригодности |
| D138 для терминала | Предпочтительная модель и тип проекта | Чертежи свай, данные о грунте, запланированные результаты и данные об оборудовании | Предпочтения покупателя не являются основанием для одобрения модели |
| Гидравлический молот для установки около 500 трубчатых свай | Основные параметры геометрии свай, их количество, угол наклона и схема использования крана | Анализ грунта и забивки, комплектация молота и проверка грузоподъемности крана на рабочем радиусе | Достаточно для отбора, но не для окончательного выбора |
Может ли D80 забивать трубчатые сваи в подвесном направляющем устройстве в открытом море?
Пригодность нельзя подтвердить только по модели D80 и диаметру трубы.
Опубликованные данные по D80 включают:
- Масса ударной части: 8 т
- Номинальная мощность: около 171–267 кН·м
- Масса корпуса молота: около 16,4 т
- Частота ударов: около 36–45 ударов в минуту
Эти данные подходят для предварительной оценки, но не доказывают, что молот погрузит проектную сваю.
Покупатель также должен указать толщину стенки, длину и массу сваи, данные о грунте, проектную глубину, размеры направляющей системы, рабочий радиус крана и допустимую подвесную нагрузку.
Предложение должно включать совместимую направляющую и подъемную систему, а не только Дизельный молот D80.
Подходит ли запрошенная модель D138 для морского терминала?
Запрошенная покупателем модель — это исходная точка, а не подтверждение ее совместимости со сваей.
Опубликованные данные D138 включают:
- Масса ударной части: 13,8 т
- Номинальная энергия: около 295–461 кН·м
- Масса корпуса молота: около 25,9 т
- Частота ударов: около 36–45 ударов в минуту
Без данных о свае и грунте модель D138 может оказаться подходящей, недостаточной или избыточной.
Следующим шагом является сбор информации о чертеже сваи, весе, материале, проектной глубине, данных о грунте, типе направляющей, характеристиках крана и границах строительной площадки. Эти данные позволяют поставщику проверить возможность забивки сваи и осуществимость подъема перед составлением предложения Дизельный свайный молот D138.
Как выбрать гидравлический молот примерно для 500 морских трубчатых свай?
Перед утверждением модели молота для крупного проекта по забивке свай в открытом море необходимо провести полный анализ системы и исследование условий забивки.
Запрос по проекту контейнерного терминала в Северной Африке предусматривал около 500 открытых стальных трубчатых свай:
- Наружный диаметр: 1 000 мм
- Толщина стенки: 25 мм
- Длина: около 51 м
- Масса: около 33 т на сваю
- Положение: вертикальное с наклоном примерно на 11 градусов
- Способ работ: сваебойное судно с гусеничным краном
Этого достаточно, чтобы приступить к отбору. Но этого недостаточно, чтобы одобрить молот.
Проверка должна учитывать сопротивление грунта, напряжения в свае, число ударов, конструкцию наголовника и направляющей гильзы, полную массу молота в сборе, грузоподъемность крана на рабочем радиусе, размещение гидростанции, прокладку шлангов и направление наклонных свай.
Поставщик может подготовить предложение по бюджету с указанием исходных допущений. Окончательный выбор должен быть сделан после проведения анализа, тестирования и утверждения проекта.
Что должно включать предварительное предложение по молоту?
Полезная рекомендация должна содержать описание всей системы, ожидаемые эксплуатационные характеристики, исходные допущения, объем поставки и следующий этап утверждения.
Попросите поставщика указать:
- Рекомендуемая модель и обоснование выбора
- Технические характеристики молота
- Исходные данные о свае и грунте
- Параметры наголовника, направляющей гильзы и амортизатора
- Масса корпуса молота
- Полная масса поднимаемого комплекта
- Требования к направляющей системе и крану
- Потребности в источнике питания, шлангах, топливе или электрооборудовании
- Предварительная оценка забивки
- Потребности в персонале и вспомогательном оборудовании
- Расчет расхода топлива или энергии
- Срок поставки и мобилизации
- Состав поставки и исключения
- Обязанности заказчика и объекта
- Необходимые анализы и полевые испытания
В бюджетном предложении могут использоваться предварительные допущения. Все допущения необходимо перечислить.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Всегда ли гидравлический ударный молот лучше?
Нет. Гидравлический ударный молот не всегда лучше. Гидравлический молот часто дает более прямое регулирование энергии и контроль параметров. Для него нужны гидростанция, шланги и обслуживание гидросистемы. Дизель-молот может подойти проекту, где важны автономная работа и знакомое местной бригаде обслуживание.
Вопрос 2: Какой молот лучше подходит для забивки стальных трубчатых свай в морских условиях?
Одного описания «морская стальная трубчатая свая» недостаточно для выбора типа молота. Проверьте сваю, грунт, требуемый результат, компоновку судна, рабочий радиус крана, направляющую систему, экологические требования и количество свай.
Вопрос 3: Могут ли оба типа молотов работать с подвесной направляющей системой?
Многие гидравлические и дизельные молоты могут работать с подходящей подвесной направляющей системой, но каждую комбинацию необходимо проверять. Проверьте размеры и прочность направляющей системы, полную подвесную массу, прокладку рабочих линий, грузоподъемность крана на рабочем радиусе и требования к наклонным сваям.
Заключение
Выбирайте молот, который подходит для всей системы забивки и соответствует подтвержденным требованиям к забивке, а не просто модель с самой высокой номинальной энергией.
Завод JUWEI После этого JUWEI может подготовить предварительный подбор гидравлического или дизельного молота, состав поставки, полную массу комплекта и перечень пунктов, требующих инженерного подтверждения.
