Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Stroitelnaya_tekhnika_RGR.doc
Скачиваний:
107
Добавлен:
16.02.2016
Размер:
761.86 Кб
Скачать

Задание № 5 Выбор вибропогружателя и вибромолота для погружения свай.

Постановка задачи: Подобрать соответствующий тип вибропогружателя и вибромолота для погружения свай, шпунтов и оболочек в грунт. Исходные данные для расчета принять согласно варианта по таблице 26.

Последовательность выполнения задания

  1. Определение возмущающей силы вибратора.

  2. Определение угловой скорости вращения валов дебалансов.

  3. Определение мощности двигателей вибропогружателя.

  4. Выбор типа вибропогружателя.

  5. Определение массы ударной части вибромолота.

  6. Определение частоты ударов вибромолота.

  7. Расчет и выбор вибромолота.

Методика расчета

Для погружения элементов небольшой массы (шпунты, трубы) служат высокочастотные вибропогружатели, для погружения элементов большей массы – низкочастотные. Вначале определяется критическое сопротивление сваи перемещению относительно грунта:

Ткр = L H τкр , Н

где L – периметр поперечного сечения сваи, м; Н – полная глубина забивки сваи, м; Τкр – удельное сопротивление внедрению сваи, зависящее от типа сваи и грунта, МПа (таблица 26).

Возмущающая сила вибратора может быть определена по формуле:

Q = Tкр Ку , Н

где Ку – коэффициент, учитывающий влияние упругости грунта (для тяжелых свай Ку = 0,6; для легких Ку = 1).

Статический момент дебалансов вибратора определяется по формуле:

Sст = g A m / Kc , Нм

где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; А – амплитуда колебаний (для песчаных легких грунтов - 6…10 мм; для глинистых грунтов - 8…17 мм; m – масса вибропогружателя, т (таблицы 23, 24); Кс – коэффициент, учитывающий тип сваи (Кс = 0,8 – для железобетонных свай, Кс = 1 – для всех остальных элементов).

Угловая скорость вращения дебалансов (частота колебаний):

ω = √g Tкр / Sст , с-1

Средняя мощность двигателя вибропогружателя:

N = Sст ω , кВт

На основе полученных данных, пользуясь таблицами 23, 24 необходимо выбрать тип вибропогружателя, выписать его основные параметры и вычертить конструктивную схему вибропогружателя.

Масса ударной части вибромолота определяется по формуле:

mуд = 0,5(mсв + mн) , т

где mсв – масса сваи (таблица 26); mн – масса наголовника: для вариантов 1-6 и 19-30 равна массе вибропогружателя; для вариантов 7-18 – 0,3 массы вибропогружателя.

Число ударов вибромолота определяется по зависимости:

ω = n / 60K

где n = 1000…1500 мин-1 – стандартная частота вращения серийного двигателя вибромолота; К = 2 – коэффициент режима работы.

Скорость перемещения деформации грунта U и удельное динамическое сопротивление внедрению сваи Кд можно определить в связи с небольшими скоростями внедрения сваи по приближенным зависимостям:

σ (1- μ)

U = √ ------------------ ; Кд = σ ξ

ξ І (1 – μ - 2μ2)

где σ = 0,8σпр – максимальное значение напряжения уплотнения грунта, не достигающего предела его прочности σпр. Значения σ, ξ, І, μ приведены в таблице 26.

Критическое сопротивление сваи Ткр определяется по зависимости:

Ткр = L H τкр

Расчетная скорость удара

υуд = S U Kд / 2Ткр

где S – площадь контакта, см2 (таблица 26).

Мощность привода вибромолота определяется по формуле:

N = 0,5 mуд υ2уд ω , Вт

Полная мощность вибромолота

Nп = (1,2…1,25) N, Вт

По вычисленной мощности из таблицы 25 выбрать тип вибромолота, выписать его основные параметры и вычертить его конструктивную схему.

Таблица 23. Технические характеристики низкочастотных вибропогружателей

Показатели

ВП-1

ВП-2

ВПТ-6

ВПУ-30

ВП-80

С-838

ВП-3

ВП-170

ВП-250

Мощность электродвигателя, кВт

Частота колебаний, мин-1

Количество электродвигателей

Возмущающая сила, кН

Амплитуда колебаний, мм

Общая масса, т

Габаритные размеры, м

длина

ширина

высота

60

420

1

185

20

2,5

1,3

0,86

1,65

20

455

2

80

20

2,0

0,95

0,75

1,27

200

254

2

730

66,8

15,0

2,6

2,4

2,2

60

405-580

1

187

21

4,9

1,3

0,85

1,70

100

408-

545

2

510-910

30

9,2

2,1

2,1

2,1

50

435

2

160-400

14,8

3,5

1,48

1,5

0,98

100

408

2

442

20

8,3

1,56

1,54

2,50

170

404-505

2

1020

20

13,3

2,05

1,42

3,37

260

540-667

2

1340

30

12,3

2,23

1,89

2,38

Таблица 24. Технические характеристики высокочастотных вибропогружателей

Показатели

В-

102

В-

104

ВПП-1

ВПП-

4

ВПП-2А

ВПМ-

2

ВПМ-1

Мощность электродвигателя, кВт

Частота колебаний, мин-1

Возмущающая сила, кН

Амплитуда колебаний, мм

Общая масса, т

Габаритные размеры

длина, м

ширина, м

высота, м

28

-

218

22,2

1,8

1,17

0,88

1,39

28

700

170

15,7

2,0

0,91

0,68

1,75

30

-

250

14,3

2,1

1,01

0,95

1,63

28

-

140

13,8

1,2

1,00

0,96

1,50

40

1500

250

15,2

2,2

0,80

1,27

2,25

7

-

70

14,2

0,3

0,63

0,53

1,37

3,7

-

15

13,2

0,15

0,50

0,39

0,94

Таблица 25. Технические характеристики вибромолотов

Показатели

С-

838

С-402

С-831

ВМ-74

ВМ-

9

С-835

ВМС-1

Ш-1

Ш-2

Масса ударной части, кг

Количество электродвига-телей

Мощность электродвига-теля, кВт

Частота ударов в минуту

Энергия удара, Нм

Статический момент, Н см

Возмущаю-щая сила, кН

Масса машин, кг

Габаритные размеры, см

длина

ширина

высота

90

2

1,0

708

160

540

10,5

150

46

35

96

220

2

2,8

480

500

1520

32

840

64

72

100

650

2

4,5

1450

1200

5360

50

850

85

75

136

670

2

4,7

1440

2400

3220

70

1440

115

115

110

700

1

28

720

800

6040

140

1680

115

104

136

1000

2

7

730

2400

3400

100

1720

98

72

118

2850

2

30

970

1200

22000

130

4300

137

106

137

1700

2

14

970

1400

8900

250

3500

240

91

240

3925

2

22

970

1600

24600

250

3000

362

91

252

Таблица 26. Исходные данные

Вариант

Свая, оболочка

Масса вибропогру-жателя, m, т

Площадь попереч-ного сечения сваи, S см2

Длина сваи,

l, м

Масса сваи,

mсв, т

τкр , МПа

Глубина забивки, Н, м

Грунт

1

Стальная круглая

r = √S / π

L = 2π r

0,8

100

12

0,8

0,06

6

Легкий

σ=0,08 МПа

ξ=0,02

μ=0,2

І=1,1 т/м3

2

0,8

150

10

0,7

0,05

5

3

0,9

120

18

1,8

0,06

8

4

1,1

100

12

0,8

0,1

6

5

1,0

120

10

0,7

0,09

12

6

0,9

225

10

0,7

0,08

10

7

Деревянная квадратная

S = a2

L = 4a

1,2

64

12

0,7

0,06

8

Легкий

σ=0,08 МПа

ξ=0,02

μ=0,2

І=1,1 т/м3

8

1,0

64

14

0,8

0,06

8

9

1,1

49

12

0,6

0,06

8

10

1,0

64

16

0,8

0,05

7

11

1,2

49

10

0,6

0,07

8

12

1,0

64

14

0,8

0,06

6

13

Железобетонная труба δ =10 см

S = π(r22 – r21)

r1 = r2 – δ

L = 2π r2

5,0

900

6

1,0

0,05

5

Легкий

σ=0,08 МПа

ξ=0,02

μ=0,2

І=1,1 т/м3

14

5,2

900

8

1,3

0,06

5

15

6,0

1200

10

4,5

0,06

6

16

6,5

900

8

1,5

0,07

6

17

9,0

1600

12

1,4

0,06

7

18

10,0

1600

14

4,2

0,1

8

19

Стальная труба δ = 5 см

S = π(r22 – r21)

r1 = r2 – δ

L = 2π r2

15,0

1800

25

23

0,1

15

Средний

σ=0,09 МПа

ξ=0,028

μ=0,26

І=1,3 т/м3

20

25,0

2000

30

40

0,06

20

21

20,0

1800

35

40

0,09

20

22

18,0

1600

30

45

0,08

18

23

25,0

1800

40

50

0,07

25

24

22,0

1800

25

45

0,08

20

25

Железобетон-ная квадратная

S = a2

L = 4a

2,0

20*20

12

1,6

0,01

4

Средний

σ=0,09 МПа

ξ=0,028

μ=0,26

І=1,3 т/м3

26

2,1

20*20

10

1,4

0,02

5

27

2,4

20*20

18

1,8

0,03

4

28

2,0

20*20

8

1,2

0,02

6

29

2,2

20*20

10

1,4

0,03

4

30

2,5

20*20

18

1,8

0,04

5

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]