RU60090U1 - Комплект оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай при строительстве длинномерных причалов и пирсов на акваториях - Google Patents

Abstract

Полезная модель распространяется на производство работ по забивке вертикальных и наклонных свай диаметром от 500 до 2000 мм с использованием тяжелого гусеничного крана, гидравлического молота, инвентарных переставляемых опорных балок и стального консольно-навесного кондуктора, оборудованного гидравлическими исполнительными механизмами ориентации технологических конструкций при сооружении на воде причалов, пирсов и подходных эстакад на сваях. 1. Комплект оборудования (в дальнейшем - полезная модель) для забивки вертикальных и наклонных свай на акваториях при строительстве «пионерным» способом причалов значительной протяженности, содержащий: специальный консольно-навесной П-образный кондуктор с гидравлическим манипулятором и направляющим пеналом; опорные колонны, регулируемые гидроприводом по высоте; две (или более) балки переставные опорные под кран (подкрановые) с направляющими и фиксаторами; гусеничный гидравлический кран; забивной гидромолот или вибропогружатель; приборы контроля уровня наклона элементов кондуктора; специальные захватные фиксирующие и чалочные стропы; система автономного электропитания и освещения; ручной, электрофицированный и сварочный инструменты, отличающийся тем, что содержит в своем составе специальный консольно-навесной кондуктор, имеющий П-образную раму с продольными направляющими балками и поперечной траверсой, задние части направляющих снабжены скобами, которые могут шарнирно закрепляться на шкворнях, закрепленных на боковых плоскостях переставных опорных (подкрановых) балок, а на передних частях направляющих балок закреплены направляющие шахтного типа, снабженные механизмами шагового перемещения, в которых вертикально проходят опорные колонны, снабженные рядом диаметрально расположенных отверстий и задвижными шкворнями. 2. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что с помощью специального четырехниточного захватного стропа осуществляется точная транспортировка, наведение, установка в направляющие, фиксирование консольно-навесного кондуктора гусеничным гидравлическим краном, производящим описанный технологический процесс строительства причалов настоящим способом. 3. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем/ что на транцевой части кондуктора внутри и/или снаружи траверсы закреплены по продольным осям свайного ряда направляющие опорные плиты, на которые поочередно устанавливается один или несколько манипуляторов, снабженных каждый притачной плитой, регулируемой параллелограммной подвеской с гидравлическим приводом и пеналом с двумя оснащенными гидроцилиндрами раскрывающимися створками и вертикальными упорными брусьями из упругого материала (кранцами), позволяющими выполнить точную установку забиваемых свай на проектную ось как внутри кондукторной рамы, так и снаружи нее. 4. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что опорные колонны кондуктора снабжены парами гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от

двух одинаковых насосных агрегатов станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей, для более точного ориентирования кондуктора относительно плоскости смонтированной части причала и оси сооружаемых свай. 5. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что регулируемая параллелограммная подвеска пенала манипулятора снабжена парой гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от одного из насосных агрегатов станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей, для более точного ориентирования свай на проектную ось. 6. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что шкворни для шарнирного закрепления задних частей продольных направляющих балок устанавливаются на поперечном ригеле, объединяющем головы уже забитых свай. 7. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что скобы, для шарнирного закрепления продольных направляющих балок кондуктора на шкворнях, могут переставляться вдоль упомянутых балок для более точного ориентирования свай на проектную ось в соответствие с заданным шагом осей свай. 8. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что манипулятор содержит сменную угловую проставку, устанавливаемую между пеналом манипулятора и его параллелограмной подвеской или между параллелограмной подвеской и притычной плитой для обеспечения заданного угла забивки свай. 9. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что кондуктор содержит дополнительные проставки, снабженные развернутыми относительно друг друга на 90° притачной и направляющей опорной плитами, для навешивания манипулятора при забивке наклонных свай с наклоном в плоскости перпендикулярной оси продольных балок кондуктора. 10. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что на направляющих опорных плитах по торцам продольных балок кондуктора устанавливают и закрепляют болтами аванбеки, для передачи части нагрузки от кондуктора/ при извлечении опорных колонн из грунта, через аванбеки на смонтированный на головах уже забитых свай поперечный ригель.

Description

Комплект оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай при строительстве длинномерных причалов и пирсов на акваториях распространяется на устройство для забивки вертикальных и наклонных свай из стальных труб с использованием гусеничного крана, гидравлического молота или вибропогружателя, инвентарных переставляемых опорных балок и консольно-навесного П-образного кондуктора, оборудованного гидравлическими исполнительными механизмами ориентации технологических конструкций, используемого при сооружении на воде причалов, пирсов и эстакад на сваях «пионерным» способом, а также приборы контроля уровня наклона элементов кондуктора; системы автономного электропитания и освещения; ручной, электрифицированный и сварочный инструменты.

Существующий способ и оборудование для сооружения морских эстакад (а.с. №142212 СССР от 18.10.60) предусматривает использование временных опор, инвентарных блоков и применение для строительства морской эстакады плавучего крана.

Способ строительства с применением буронабивных свай для причальных стенок и подводных железобетонных массивов гидротехнических сооружений (патент РФ RU №2097489 С1 от 27.11.97) предусматривает использование комплекта оборудования для бурения, задавливания трубы, заполнения внутренней полости бетонным раствором, глубинный вибровозбудитель и др. сопутствующее оборудование.

Недостатки существующих способов: необходимость многократной перестановки составных частей оборудования; длительность установки сваи на проектную отметку; серьезная зависимость от погоды и состояния акватории (штормы, ветер); низкая производительность и высокие удельные капитальные затраты.

Технологический комплекс для возведения гидротехнического сооружения (патент на ПМ № RU 41032 U1 от 2004.10.10) содержит рабочую площадку, совокупность средств для возведения гидротехнического сооружения, включающего свайные опоры с установленным на них растверком из плит, кондукторную раму со смонтированным на ней выносным кондуктором. Рабочая площадка выполнена в виде продольного горизонтального стапеля, оснащенного оборудованием и сборными элементами для монтажа гидротехнического сооружения, а кондукторная рама снабжена двумя парами гидравлических опорных стоек.

Этот технологический комплекс при всех своих достоинствах не лишен недостатков в части: сложности направления, вывешивания кондуктора из-за его конструктивной формы и отсутствия узлов для точного наведения и удержания забиваемых свай на проектной оси, невозможности монтажа строительных элементов последующего пролета причала (разрыв потока технологических операций, т.к. после забивки свай необходимо ждать пока будут завершены все операции по сооружению пролетного строения, бетон наберет необходимую прочность и пр.), необходимость наличия мощной рабочей площадки для размещения на ней грузоподъемного крана, несущая способность которой, как правило, должна превышать проектную несущую способность пролетного строения, и других важных особенностей.

Комплект оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай при строительстве длинномерных причалов и пирсов на акваториях лишен перечисленных недостатков, ибо отсутствует разрыв потока технологических операций, для чего используются 2-3 комплекта инвентарных переставляемых опорных балок, процесс монтажа причала происходит с жестко фиксированных ранее конструкций, не требует плавсредств и обеспечивает линейность работ с ориентированием основного оборудования вперед по фронту выполняемых работ. Перемещение гусеничного крана происходит по упомянутым переставляемым в очередной пролет опорным балкам и не требует мощной рабочей площадки для размещения тяжелого строительного механизма.

Сооружение причалов предусматривает наличие комплекта основных средств оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай и включает в себя:

- кран гусеничный гидравлический;

- две (или более) балки переставные опорные под кран и сопутствующие устройства;

- гидравлический молот или/и вибропогружатель, укомплектованные автономными гидравлическими станциям и длинномерными жгутами гибких трубопроводов;

- консольно-навесной П-образный кондуктор, оснащенный двумя шахтами для пропускания опорных колонн, оснащенных гидравлическим приводом пошагового перемещения колонн, и элементами навески гидравлических манипуляторов (одним или несколькими);

- съемные инвентарные мостки для выполнения работ по монтажу ригелей;

- опорные колонны;

- манипуляторы гидравлические, оснащенные силовой захватной скобой, направляющим пеналом и паралеллограммной регулируемой подвеской;

- станция насосная двухпоточная с ручным управлением гидравлическими цилиндрами оборудования;

- система гибких трубопроводов (рукавов высокого давления) для соединения насосной станции с гидроцилиндрами;

- приборы контроля уровня наклона составных частей кондуктора;

- ручной и электрифицированный инструмент, средства для производства электро- и газосварочных работ;

- устройства для освещения рабочей площадки в темное время суток;

- источник электросети трехфазного переменного тока напряжением 380 в.

Кондуктор обеспечивает забивку свай гидравлическим молотом или/и вибропогружателем вертикально и под углом в соответствии с проектом эстакады. С использованием кондуктора выполняются также операции по выравниванию голов свай и монтаж на них ригелей.

Металлоконструкция кондуктора (рис.1) выполняется в виде П-образной рамы, состоящей из двух продольных направляющих балок 1.1 и поперечной траверсы 1.2 Траверса может быть съемной или стационарной. Фрагменты кондуктора сварены из стального листа и стыкуются в единую конструкцию высокопрочными болтами. Конструкция

рамы кондуктора после забивки очередного ряда (оси) свай обеспечивает установку во вновь образованном пролете ригелей и переставных опорных балок под кран и сопутствующих устройств, подаваемой «с тыла».

Металлоконструкция консольно-навесного кондуктора оснащена:

- двумя скобами 1.3 для консольного шарнирного закрепления металлоконструкции кондуктора на двух цапфах 1.4 монтажной балки или ригеля;

- двумя вертикальными направляющими шахтного типа 1.5с гидроцилиндрами для подъема и опускания опорных колонн 1.6в шаговом режиме;

- опорными плитами 1.7 для фиксации на внутренней или внешней вертикальной плоскости траверсы 1.2 манипулятор 1.8 (относительно продольных осей рядов свай);

- площадкой 1.9 для размещения и закрепления насосной станции гидропривода опорных колонн и механизмов манипулятора;

- одной или двумя распорными балками 1.10 для выдерживания требуемого расстояния между направляющими балками в период установки кондуктора на цапфы 1.4 и наведения кондуктора на пролет;

Узлы 1.3 шарнирного подсоединения кондуктора к переставным опорным (подкрановым) балкам или ригелям располагаются симметрично относительно продольной оси кондуктора в задних по отношению к траверсе частях продольных направляющих балок. Каждый из узлов имеет профиль скобы, одеваемой сверху на шкворень 1.4 круглого сечения (цапфу). В нижней части каждой из скоб предусмотрена стопорная планка, закрепляемая на скобе болтами. Скобы имеют возможность переставляться вдоль упомянутых балок для более точного ориентирования свай на проектную ось в соответствие с заданным шагом осей свай.

Механизм подъема и опускания опорных колонн состоит из направляющей рамы 1.5 с круглым шахтным отверстием, подвижной трубчатой колонны и шагового привода, включающего два вертикальных гидроцилиндра с подвижными хомутами и фиксирующими стержнями круглого сечения. Механизмы закреплены с помощью высокопрочных болтов и притычных фланцев на продольных направляющих балках кондуктора в передней их части.

Подъем и опускание кондуктора в сборе производят краном с захватом конструкции крюками стропа через проушины, ориентированные симметрично относительно центра тяжести поднимаемого груза. С помощью гусеничного гидравлического крана и четырехниточного захватного стропа осуществляется точная транспортировка кондуктора, наведение и установка его в узлы шарнирного подсоединения. Для увеличения рабочей зоны гусеничного крана строп для транспортировки и монтажа кондуктора может быть неравновеликим, при этом, в процессе монтажа и наведения кондуктора в очередной пролет, кондуктор может перемещать под заданным углом к горизонту.

На транцевой части кондуктора внутри и/или снаружи траверсы закреплены по продольным осям свайного ряда направляющие опорные плиты, на которые поочередно устанавливается один или несколько манипуляторов, снабженных притычной плитой, регулируемой силовой параллелограммной подвеской с гидравлическим приводом

и пеналом с двумя раскрывающимися створками и вертикальными упорными брусьями из упругого материала (кранцами), позволяющие выполнить точную установку забиваемых свай на проектную ось как внутри кондукторной рамы, так и снаружи нее.

Манипулятор 1.8 состоит из притычной плиты, с тыльной стороны которой имеется навесная скоба со стопорами; с помощью этой скобы он попеременно навешивается краном на одну из опорных плит ^вертикально или под заданным продольным или поперечным наклоном по оси забиваемых свай Для обеспечения заданного угла забивки свай в конструкцию манипулятора введена сменная угловая проставка, устанавливаемая между корпусом (пеналом) манипулятора и его параллелограмной подвеской или между параллелограмной подвеской и притычной плитой. На внешней стороне притычной плиты или угловой проставки размещен механизм параллелограммного типа, тяги которого шарнирно состыкованы с направляющим корпусом пенала, ориентированным параллельно плоскости плиты, т.е. вертикально. Пенал состоит из двух Г-образных створок, раскрываемых в одну или обе стороны на угол до 90 град. Внутри створок по вертикали закреплены сменные деревянные брусья, выполняющие роль демпфирующих устройств (кранцев) во избежание порчи поверхности сваи. Створки пенала снабжены приводом из двух гидроцилиндров.

Опорные колонны 1.6 кондуктора снабжены парами гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от двух одинаковых насосных агрегатов станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей/ для более точного ориентирования кондуктора относительно плоскости смонтированной части причала и оси сооружаемых свай.

Регулируемая параллелограммная подвеска каждого манипулятора снабжена парой гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от насосного агрегата станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей, для более точного ориентирования свай на проектную ось.

Насосная станция жестко фиксируется на рабочей площадке 1.9 траверсы или распорной балки кондуктора с возможностью подхода к ней и управления кнопками пуска насосов и рукоятками реверсивных распределителей одним человеком. Гидравлические коммуникации (гибкие рукава высокого давления), идущие от гидроцилиндров механизмов подъема колонн, раскрытия створок и параллелограмма гидравлического манипулятора, подключаются к коллекторам насосной станции с помощью быстроразъемных соединений.

Принципиальная гидросхема станции и всего оборудования представлена на рис.2. Насосы H1 и Н2 одинаковой конструкции обеспечивают два равных потока рабочей жидкости к гидроцилиндрам оборудования, питаемым по бортовой схеме; таким образом обеспечивается синхронное движение штоков пар гидроцилиндров каждого из механизмов: подъема-опускания левой колонны (Ц1-Ц2), правой колонны {Ц3-Ц4), паралеллограммного механизма {Ц5-Ц6), левой {Ц7-Ц8) и правой {Ц9-Ц10) створок пенала. С этой целью с помощью распределителей Р1 и Р2 оператор предварительно нагружает насосы, а затем переводит одновременно рукояти пар распределителей

каждого из механизмов {Р3-Р9; Р4-Р10; Р5-Р8; Р6-Р7) в одно или другое рабочее положение. Возможно также индивидуальное приведение в действие каждого гидроцилиндра, если требуется компенсировать возникающие перекосы взаимоподвижных частей в данном механизме. После прекращения работы гидроцилиндров распределители Р1 и Р2 устанавливают в нейтраль во избежание перегрева масла в баке Б станции. Величина давления в гидроприводе оборудования ограничивается настройкой предохранительных клапанов КП1 и КП2 по показаниям манометров МН1 и МН2. Фильтры Ф1 и Ф2 предназначены для очистки рабочей жидкости от механических примесей.

Контрольное вывешивание кондуктора краном

Если расстояние Н2 от оси вращения крана 0-0 (см. рис.3 и рис.4) до центра тяжести кондуктора в сборе с оборудованием (т. К1) превышает допустимый по паспорту вылет H1 крюка крана 3.3 при подъеме груза (общий вес кондуктора 3.1 с оборудованием и опорными колоннами 3.2, четырехниточного стропа В-Д-С и гака), то перед очередным наведением кондуктора в пролет необходимо поднять его под углом не меньшим угла «Е» с тем, чтобы сместить центр тяжести К1 по дуге в т. К, т.е. за вертикальную ось, ограничивающую грузовой момент крана. В этом случае имеется возможность путем продольного перемещения крана (рис.5) вдоль балки 5.1 подвести захватные скобы кондуктора в т. А и навесить тыловую его часть на шкворни опорной балки. Опорные колонны 5.3 должны быть расположены симметрично относительно продольной оси кондуктора. Захват производят строповым захватом с неравновеликими нитями В-Д и С-Д. Например, расчеты показали, что длина стропов должна быть равной: СД=12 м.; ВД=17 м. При работе на мелководье (колонны длиной 12 м.) суммарная величина поднимаемого груза составляет 49 т., и угол Е равен 38 градусов; при работе на глубине (колонны длиной 22 м.) суммарная величина груза составляет 56 т., и угол Е равен 42 градусам. На практике необходимо провести проверку критического угла наклона кондуктора, и в случае его недостаточности провести приварку запасных проушин к продольным балкам, сместив т. С назад или т. В вперед относительно т. А вдоль продольной оси кондуктора.

Если расстояние Н2 от оси вращения крана 0-0 (см. рис.3) до центра тяжести кондуктора в сборе с оборудованием (т. К1) не превышает допустимый по паспорту вылет H1 крюка крана 3.3 при подъеме груза (общий вес кондуктора 3.1 с оборудованием и опорными колоннами 3.2, четырехниточного стропа В-Д-С и гака), то для перемещения и монтажа кондуктора может использоваться равновеликий четырехниточный строп.

Сооружение вертикальных и наклонных свай с использованием гусеничного крана и кондуктора для условий, когда центр тяжести кондуктора лежит вне допустимого вылета крана (Рис.5).

Кондуктор после забивки свай установлен в переднем по фронту пролете, одну из переставных опорных балок устанавливают в этом пролете внутри рамы кондуктора,

вторая опорная балка установлена в ближайшем пролете позади кондуктора/ на ней размещают гусеничный кран стрелой вперед; при этом платформа крана ориентирована трансмиссией хода назад. Кондуктор в сборе с двухпоточной насосной станцией зачаливают на разновеликих нитях стропа на крюке крана (траверсой в сторону фронта работ). Манипулятор, гидромолот или вибропогружатель с насосной станцией к нему уложены на балку сзади крана. Производят вывешивание кондуктора 5.2 на стропе под расчетным углом. Перемещают кран 5.1 вместе с кондуктором вперед на переднюю опорную балку. Постепенно наклоном стрелы вперед увеличивают вылет крюка до тех пор, пока скобы направляющих кондуктора не расположатся над цапфами ригеля (или опорной балки). Поступательно опускают кондуктор 5.2, одевая скобы кондуктора на цапфы, после чего фиксируют образовавшиеся шарнирные сочленения стопорными пластинами. Опускают краном строповый захват (возможно при этом также уменьшение угла наклона стрелы крана); при этом кондуктор совершает поворот относительно цапф, постепенно приходит в горизонтальное положение и опирается на колонны и цапфы.

Оператор насосной станции по мосткам подходит на площадку станции, а четверо монтажников попарно размещаются возле механизмов подъема опор. Приведением в действие гидроцилиндров и попеременным закладыванием вручную поперечин в отверстия опорных колонн и выемки освободившихся поперечин производят поочередное опускание или подъем опор и горизонтальное вывешивание на них консольной части кондуктора. С помощью длиннобазовых уровней контролируют горизонтирование кондуктора в продольном и поперечном направлениях.

Манипулятор 5.3 с помощью его захватной скобы и фиксаторов жестко закрепляют на одной из опорных плит траверсы кондуктора 5.2; створки направляющего пенала закрыты. Паралеллограммным механизмом наводят ось пенала на расчетную ось сваи, контролируя позицию по оптическим приборам или по натянутой леске. Раскрывают створки (каждую на предельно допустимую величину), и краном подают в зев пенала сваю 5.4. Замыкают створки, опускают сваю до касания ее нижней части дна и отпускают, давая ей возможность войти в грунт под действием собственного веса. При необходимости усиливают жесткость фиксации пенала на оси с помощью растяжек и проушин, закрепленных на раме кондуктора. Краном подают гидромолот 5.5 или вибропогружатель, одевают его на верхушку сваи с частичным ее утапливанием в грунт под действием веса молота (вибропогружателя). Производят забивку сваи, постепенно увеличивая силу воздействия; когда свая приводится в устойчивое по оси забивки состояние или юбка молота приближается к пеналу манипулятора, открывают створки и отодвигают манипулятор от сваи, приближая его к траверсе. Производят дозабивку сваи, после чего снимают и удаляют молот (вибропогружатель). Захватывают манипулятор краном, поднимают его до выхода направляющей скобы из пазов опорной плиты, переносят манипулятор к другой опорной плите и фиксируют манипулятор в новом исходном положении. Производят подачу новой сваи в направляющий пенал и ее забивку. Если необходимо изменить угол наклона свай в поперечной плоскости, манипулятор устанавливают наклонно, закрепив его скобу в наклонных

пазах опорной плиты. Для забивки наклонных свай в продольной плоскости в конструкцию манипулятора устанавливают сменную угловую проставку.

После забивки всех свай в данном пролете, гидромолот или вибропогружатель укладывают позади крана, складывают манипулятор, разъединяют его трубопроводы, идущие к насосной станции и удаляют его на балку. Подают и закрепляют на кондукторе технологические мостки. Производят выравнивание голов свай и закрепление на них ригеля. Краном и стропом с равновеликими нитями захватывают размещенную «с тыла» опорную балку, подают ее во вновь образованный пролет (в проем рамы кондуктора) и укладывают на ригели опор.

Кран продвигают на уложенную балку. Производят захват стропом с разновеликими нитями кондуктора (в натяг), после чего с помощью насосной станции гидроцилиндрами извлекают нижние концы колонн из грунта и приподымают опорные колонны над дном. Во избежание возможной перегрузки крана используют подкладки, укладываемые на ригели и передающие на них реактивные нагрузки. Освобождают страховочные пластины скоб и поднимают кондуктор на некоторую высоту.

Кран вместе с вывешенным кондуктором перемещают на вновь уложенную монтажную балку, после чего повторяют порядок операций для забивки свай и наведения следующего пролета конструкции пирса.

По окончании строительства все элементы комплекта оборудования частично разбираются, демонтируются, перегружаются на плавучее или иное транспортное средство и перемещаются на новое место строительства.

В качестве конкретного примера использования такого комплекта оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай при строительстве длинномерных причалов и пирсов на акваториях можно привести факт строительства причальной эстакады для нефтегазопровода на Черном море, у г.Темрюк, длиной 1700 м, выполненной в 2005-2006 годов.

Сооружение вертикальных и наклонных свай с использованием гусеничного крана и кондуктора для условий, когда центр тяжести кондуктора лежит в зоне допустимого вылета крана (Рис.6).

Кондуктор после забивки свай установлен в переднем по фронту пролете, одну из переставных опорных балок 6.1 устанавливают в этом пролете внутри рамы кондуктора, вторая опорная балка 6.1 установлена в ближайшем пролете позади кондуктора, на ней размещают гусеничный кран стрелой вперед; при этом платформа крана ориентирована трансмиссией хода назад. Кондуктор (см. рис.1) в сборе с двухпоточной насосной станцией, двумя поперечными фермами 1.10, но без траверсы 1.2 закреплен на стропе на крюке крана (насосной станцией в сторону берега). Траверса 1.2, манипуляторы 1.8, вибропогружатель, гидромолот и дизель-насосные станции к ним уже уложены на смонтированном пролетном строении позади крана. Производят вывешивание кондуктора на стропе. Перемещая кран с кондуктором вперед, поочередно поворачивают стрелу крана влево и вправо, одновременно с помощью веревочных оттяжек частично разворачивают кондуктор на некоторый угол вдоль его оси

и таким образом обходят концы смонтированного ригеля, выступающие за габариты опорных колон кондуктора, не вынимая колонны 6.3 из воды. Меняют вылет крюка до тех пор, пока скобы направляющих кондуктора не расположатся над ответными цапфами ригеля. Поступательно опускают кондуктор, одевая скобы на цапфы, после чего фиксируют образовавшиеся шарнирные сочленения стопорными пластинами. Опускают лебедкой строповый захват (возможно при этом также уменьшение угла наклона стрелы крана); при этом кондуктор совершает поворот относительно цапф, постепенно приходит в проектное положение, опирается на колоны и цапфы.

Оператор насосной станции по мосткам подходит на площадку станции, а четверо монтажников попарно размещаются возле механизмов подъема опор. Приведением в действие гидроцилиндров и попеременным закладыванием вручную фиксирующих стержней в отверстия опорных труб и выемки освободившихся производят поочередное опускание или подъем опор и вывешивание на них консольной части кондуктора. С помощью длиннобазовых уровней контролируют горизонтирование кондуктора в продольном и поперечном направлениях.

После вывешивания консольной части кондуктора на опорных колоннах - кондуктор расчаливают. Краном вывешивают на стропе траверсу и подают ее вперед в зону монтажа. Траверсу ориентируют по местам ее крепления в кондукторе (на двух площадках с улавливающими штырями и притачными плитами с болтовой фиксацией) и опускают на место. Устанавливают и затягивают высокопрочные болты крепления, после чего удаляют строп и приступают к монтажу на траверсе центрального манипулятора для забивки вертикальной сваи.

Манипулятор с помощью его захватной скобы и фиксаторов жестко закрепляют на центральной опорной плите траверсы, устанавливают и затягивают высокопрочные болты крепления его к опорной плите; Г-образные створки направляющего пенала закрыты. Паралеллограммным механизмом наводят ось пенала на расчетную ось сваи, контролируя позицию по оптическим приборам или по натянутой леске. Раскрывают Г-образную створку, и краном подают в зев пенала сваю. Замыкают створку, фиксируют ее замки и опускают сваю до касания ее нижней части дна, давая свае возможность войти в грунт под действием собственного веса. Краном подают вибропогружатель и одевают его на верхушку сваи с частичным утапливанием ее в грунт под действием веса вибропогружателя. Перед началом вибропогружения сваи производят обязательное шплинтование всех разъемных соединений манипулятора и протяжку всех его болтовых и ниппель-гаечных соединений. Выполняют вибропогружение сваи до явно выраженного отказа, после чего вибропогружатель с помощью крана снимают со сваи и укладывают сзади крана в пролет. Вместо вибропогружателя на сваю одевают гидромолот и продолжают погружение сваи молотом, постепенно увеличивая силу удара; когда юбка молота приближается к пеналу манипулятора, размыкают замки манипулятора, открывают створку и отодвигают манипулятор от сваи, приближая его к траверсе. Производят дозабивку сваи, после чего снимают и удаляют молот. Вновь захватывают сваю манипулятором, закрывают его замки и расклинивают сваю в нем с помощью деревянных клиньев, закрепляя таким образом всю

систему кондуктор-манипулятор на забитой свае (вместо фиксации кондуктора относительно забитой сваи с помощью манипулятора можно производить крепление сваи к кондуктору с помощью закрепляемых болтовыми соединениями или сварки тяг из швеллеров типоразмера не менее 20). На соседней, например, слева опорной плите траверсы с помощью крана закрепляют следующий манипулятор, устанавливают и затягивают высокопрочные болты крепления его к опорной плите; Г-образные створки направляющего пенала открыты (предварительно «на берегу» манипулятор оснащается поворотной вставкой для забивки сваи с заданным наклоном). В соответствие с приведенным выше описанием производят установку и забивку сваи, после чего закрепляют ее в манипуляторе или крепят тягами к кондуктору. Аналогично производят монтаж манипулятора и забивку правой от центра наклонной сваи, после чего указанный манипулятор используют для забивки следующей сваи. Переходят к забивке крайних свай, плоскость наклона, которых как правило, перпендикулярна оси продольных балок кондуктора.

Для этого используются дополнительные проставки, притачные плиты, которых закрепляются болтами на одной из крайних в ряду опорных плит. На закрепленную таким образом проставку с поворотом на 90 град. навешивается и закрепляется болтами свободный манипулятор (верхняя часть манипулятора наклонена в сторону проставки). Проставка с установленным манипулятором расклинивается с помощью тяг в близлежащие забитые сваи. Производят забивку сваи, после этого переставляют манипулятор на сваю с противоположной стороны, закрепляют его на вставке. Производят забивку сваи, демонтируют проставку и установленный на ней манипулятор. Освободившийся манипулятор устанавливают и закрепляют болтами на опорной плите в торце одной из продольных балок вместо снятой вставки. Ориентируют манипулятор на проектную ось. Производят подачу новой сваи в направляющий пенал и ее забивку.

Таким же образом производят демонтаж-монтаж манипулятора и забивку следующей сваи (по торцу другой продольной балки).

После забивки всех свай в данном пролете, вибропогружатель и гидромолот укладывают позади крана, складывают и демонтируют манипуляторы, разъединяют их трубопроводы, идущие к насосной станции. Подают и закрепляют на кондукторе технологические мостки (подмости). Производят выравнивание голов свай и закрепление на них ригеля. С помощью крана на направляющих опорных плитах по торцам продольных балок одевают и закрепляют болтами аванбеки, после чего, слегка опускают кондуктор на опорных колонах и передают часть нагрузки от кондуктора через аванбеки на смонтированный ригель. С помощью стропа вывешивают краном траверсу 6.7, отвинчивают ее крепежные болты, демонтируют траверсу 6.7 и прокладки, перемещают и укладывают их позади крана на опорную балку 6.1, на которой стоит кран или через пролет на уже смонтированное пролетное строение. Аналогичным образом демонтируют и убирают распорные фермы 1.10 и насосную станцию, размещая их позади крана на опорной балке.

Краном и стропом захватывают размещенную «с тыла» опорную балку 6.1, подают ее во вновь образованный пролет (в проем рамы кондуктора) и укладывают на

ригели опор. С помощью крана в обратном порядке монтируют на свое место распорные фермы и насосную станцию. При необходимости в процессе монтажа распорных ферм, управляя гидроприводом опорных колон, и/или с помощью стропа вывешивают продольные балки кондуктора краном, устанавливают и закрепляют распорные фермы на место.

Производят захват стропом кондуктора (в натяг), после чего с помощью насосной станции гидроцилиндрами извлекают нижние концы колонн из грунта и приподнимают опорные колонны над дном. В случае засасывания опорных колонн в иле дна целесообразно извлечение колонн из грунта производить с помощью закрепляемого на верхней части колон вибропогружателя с возмущающей силой не менее 20 тс и крана. После извлечения колон и опирания их на верхний слой донного грунта освобождают страховочные пластины скоб и поднимают краном кондуктор на некоторую высоту, до выхода скоб из зацепления с цапфами и отрыва подошв ног от дна.

Кран вместе с вывешенным кондуктором перемещают на вновь уложенную опорную балку, после чего повторяют порядок операций для забивки свай и наведения следующего пролета конструкции эстокады.

В качестве конкретного примера использования такого комплекта оборудования для забивки вертикальных и наклонных свай при строительстве длинномерных причалов и пирсов на акваториях можно привести факт строительства причальной эстакады для нефтегазопровода в Финском заливе, у г.Приморска, длиной 360 м, выполняемой в 2006 году.

Claims (10)

1. Комплект оборудования (в дальнейшем - полезная модель) для забивки вертикальных и наклонных свай на акваториях при строительстве "пионерным" способом причалов значительной протяженности, содержащий: специальный консольно-навесной П-образный кондуктор с гидравлическим манипулятором и направляющим пеналом; опорные колонны, регулируемые гидроприводом по высоте; две (или более) балки переставные опорные под кран (подкрановые) с направляющими и фиксаторами; гусеничный гидравлический кран; забивной гидромолот или вибропогружатель; приборы контроля уровня наклона элементов кондуктора; специальные захватные фиксирующие и чалочные стропы; система автономного электропитания и освещения; ручной, электрофицированный и сварочный инструменты, отличающийся тем, что содержит в своем составе консольно-навесной кондуктор, имеющий П-образную раму с продольными направляющими балками и поперечной траверсой, задние части направляющих снабжены скобами, которые могут шарнирно закрепляться на шкворнях, закрепленных на боковых плоскостях переставных опорных (подкрановых) балок, а на передних частях направляющих балок закреплены направляющие шахтного типа, снабженные механизмами шагового перемещения, в которых вертикально проходят опорные колонны, снабженные рядом диаметрально расположенных отверстий и задвижными шкворнями.

2. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что с помощью специального четырехниточного захватного стропа осуществляется точная транспортировка, наведение, установка в направляющие, фиксирование консольно-навесного кондуктора гусеничным гидравлическим краном, производящим описанный технологический процесс строительства причалов настоящим способом.

3. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что на транцевой части кондуктора внутри и/или снаружи траверсы закреплены по продольным осям свайного ряда направляющие опорные плиты, на которые поочередно устанавливается один или несколько манипуляторов, снабженных каждый притачной плитой, регулируемой параллелограммной подвеской с гидравлическим приводом и пеналом с двумя оснащенными гидроцилиндрами раскрывающимися створками и вертикальными упорными брусьями из упругого материала (кранцами), позволяющими выполнить точную установку забиваемых свай на проектную ось как внутри кондукторной рамы, так и снаружи нее.

4. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что опорные колонны кондуктора снабжены парами гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от двух одинаковых насосных агрегатов станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей, для более точного ориентирования кондуктора относительно плоскости смонтированной части причала и оси сооружаемых свай.

5. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что регулируемая параллелограммная подвеска пенала манипулятора снабжена парой гидроцилиндров, получающих индивидуальное питание от одного из насосных агрегатов станции и управляемых от индивидуальных реверсивных распределителей, для более точного ориентирования свай на проектную ось.

6. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что шкворни для шарнирного закрепления задних частей продольных направляющих балок устанавливаются на поперечном ригеле, объединяющем головы уже забитых свай.

7. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что скобы для шарнирного закрепления продольных направляющих балок кондуктора на шкворнях, могут переставляться вдоль упомянутых балок для более точного ориентирования свай на проектную ось в соответствие с заданным шагом осей свай.

8. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что манипулятор содержит сменную угловую проставку, устанавливаемую между пеналом манипулятора и его параллелограммной подвеской или между параллелограммной подвеской и притычной плитой для обеспечения заданного угла забивки свай.

9. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что кондуктор содержит дополнительные проставки, снабженные развернутыми относительно друг друга на 90° притачной и направляющей опорной плитами, для навешивания манипулятора при забивке наклонных свай с наклоном в плоскости перпендикулярной оси продольных балок кондуктора.

10. Комплект оборудования по п.1, отличающийся тем, что на направляющих опорных плитах по торцам продольных балок кондуктора устанавливают и закрепляют болтами аванбеки для передачи части нагрузки от кондуктора при извлечении опорных колонн из грунта через аванбеки на смонтированный на головах уже забитых свай поперечный ригель.