Pilote de pieux

Technologie de battage de pieux avec un dispositif tubulaire

La séquence de travail avec ce type d'unité est la suivante :

• la première étape est l'accostage de la partie piston avec le chat, après quoi ils remontent en position haute à l'aide d'un treuil de coprah;
• après cela, en mode automatique, cette pièce et le chat sont désarrimés, ce qui fait que la pièce de frappe tombe le long du guide ;
• pendant le processus de chute, une pompe est allumée, qui commence à pomper progressivement du carburant diesel dans un évidement spécial situé dans la partie supérieure du corps du shabot;
• lors de l'abaissement du piston, le processus de compression de l'air à l'intérieur du tube du marteau se produit également;
• lorsque le piston heurte le sabot, le combustible explose, dans lequel une partie de l'énergie est dépensée pour soulever le marteau et l'autre pour enfoncer le pieu dans le sol.

En d'autres termes, l'immersion et le fonctionnement du marteau diesel se produisent en raison de l'impact de l'énergie d'impact et de l'énergie dynamique du gaz qui se produit lors de la détonation du carburant.

Caractéristiques d'utilisation

Le marteau hydraulique est un accessoire et pour son fonctionnement il est nécessaire de l'installer (batteur de pieux) sur une chenille à roues ou à chenilles, équipée d'un stabilisateur. Les engins de battage à roues sont fabriqués sur la base de camions lourds à quatre roues motrices, à chenilles - sur la base de pelles, de tracteurs ou de grues.

Lors de l'immersion de pieux en acier et en béton armé, un capuchon est utilisé pour protéger la partie supérieure du pieu d'une destruction par un marteau ; lors du battage de pieux en bois, la tête du pieu est protégée par un anneau cylindrique en feuillard d'acier.

La masse et les dimensions des pieux à enfoncer déterminent trois paramètres du pieu :

• capacité de levage de la flèche ;
• hauteur de mât utile ;
• puissance du marteau.

La fonctionnalité de l'engin de battage dépend de la disponibilité d'un mécanisme de réglage de l'inclinaison et de la flèche. Les marteaux piqueurs universels et semi-universels vous permettent d'enfoncer des pieux en biais, les batteurs simples ont un mât fixe.

Le marteau est un mécanisme très chargé qui est sujet à l'usure. Lors de l'achat ou de la location d'un appareil, la disponibilité des consommables, leur prix et la base de réparation sont importants. Si un fournisseur est présent sur le marché de la vente depuis longtemps, dispose d'un réseau de service et de spécialistes hautement qualifiés, ce sera un avantage lors du choix.

Opération de marteau de type tige

Comme dans le cas précédent, le travail d'enfoncement d'un pieu avec un marteau de ce type se déroule en plusieurs étapes. À propos, le prix d'un marteau diesel de ce type commence à partir de 80 000 roubles et peut atteindre 1 million de roubles ou plus.

1. Pour commencer, le processus d'élingage et de fixation de la pile au bon endroit se déroule. Après cela, le "chat" est fixé sur le treuil de battage de pieux. Puis il descend et s'engage avec la partie frappante de la structure.
2. L'étape suivante consiste à soulever le chat et l'attaquant à leur position la plus élevée.
3. Lorsque le levage est terminé, l'opérateur actionne le levier de déverrouillage. A ce moment, la pièce de frappe est libérée et, sous son propre poids, retombe vers la tête articulée, qui est fixée sur le pieu.
4. Lorsque le percuteur est abaissé, l'air à l'intérieur du cylindre est comprimé et chauffe jusqu'à une température de 650 degrés.
5. Au moment où le marteau frappe la tête articulée, la pompe pompe du gazole dans la chambre à air comprimé.
6. Lors de l'impact, le carburant s'auto-enflamme. Le gaz qui se dégage au moment de la détonation fait remonter la partie amortisseur.
7. Naturellement, lors de la remontée, la vitesse va rapidement diminuer en raison du poids du percuteur. Lorsque l'énergie est complètement épuisée, le détail se précipite à nouveau.Ce processus circulaire se poursuivra jusqu'à ce que l'opérateur arrête la pompe diesel.

Appareil et principe de fonctionnement

La conception d'un marteau diesel comprend les éléments suivants :

• bloc de pistons;
• choc ou pièce mobile;
• pompe;
• support de charnière.

À son tour, la partie de batterie contient également des éléments supplémentaires. Sa conception comprend un cylindre, un réservoir de carburant et des "crampons".

A l'aide de ce dernier, le marteau est suspendu aux câbles de dérive. Le bâti du marteau est assemblé à partir de guides situés dans un plan vertical. Ils sont généralement reliés à un appui-tête par le bas pour assurer la rigidité de la structure. La partie supérieure du marteau est considérée comme un impact, et il se déplace librement.

L'appui-tête de la structure contient un piston, au détriment de laquelle mouvement de la structure. Le principe du marteau n'est pas aussi compliqué qu'il y paraît. Le coup sur le harnais se produit après que le cylindre peut être levé jusqu'à la butée, là où se trouve la traverse, puis l'abaisser brusquement. Il convient de noter qu'au moment de la montée, l'air est comprimé, ce qui entraîne une augmentation de la température. Au même moment, un flux de carburant liquide y pénètre, qui s'enflamme instantanément et forme des gaz, permettant au cylindre de monter brusquement.

Lorsque le cylindre atteint la traverse et commence à se déplacer vers le bas, l'air qu'il contient recommencera à se comprimer. Ainsi, lorsque l'élément est abaissé, une explosion se produira à nouveau, suivie d'une répétition du cycle. C'est ainsi que fonctionne l'unité.

Avec son aide, le mélange combustible est libéré en temps voulu dans le cylindre situé sur l'appui-tête. Le mélange est fourni par une conduite de carburant spéciale, au bout de laquelle se trouve une buse. Relâcher le levier active l'injecteur et le carburant pénètre dans le cylindre. Le levier lui-même est situé au sommet de la structure de la pompe.

Il est à noter que le processus d'alimentation en carburant est automatisé et qu'il est effectué directement par le cylindre lorsqu'il tombe. Ce résultat est obtenu grâce à l'arrêt prévu de l'extérieur.

Un dispositif avec un crochet est placé entre la traverse et le cylindre. Il maintient le cylindre dans la position requise. L'appareil est fixé au moyen d'un câble de treuil, grâce au travail duquel le marteau est levé lors de l'installation de l'équipement sur le pieu.

Avantages et inconvénients de la conception

Malgré certaines différences entre les dispositifs tubulaires et à tige, ils ont des qualités positives et négatives communes. Les avantages comprennent les suivants :

• mobilité;
• conception assez simple et très fiable;
• autonomie énergétique;
• la productivité des machines est assez élevée.

Si nous parlons des lacunes, il n'y en a que trois. Le premier est la vibration du sol, qui se produit lorsqu'il est frappé par un marteau. Pendant le fonctionnement, une grande quantité de poussière est générée, ce qui rend le travail difficile. De plus, la détonation du gazole émet une certaine quantité de substances nocives dans l'atmosphère, la polluant ainsi. Le prix d'un marteau diesel tubulaire commence à partir d'un montant plus élevé - à partir de 320 000 roubles.

L'avantage d'utiliser un marteau hydraulique

Le battage de pieux peut se faire de plusieurs manières : à l'aide de marteaux diesel et hydrauliques, de pressage, de forage et d'installation d'un pieu dans un puits, ainsi qu'à l'aide d'un vibrofonceur.

Le vibrateur de pieux est efficace pour travailler sur des sables et des sols meubles ; sur des sols plus difficiles, il faut utiliser d'autres équipements. La technologie d'indentation nécessite des coûts élevés pour la livraison des équipements sur le chantier et, en raison de la taille des équipements utilisés, n'est pas adaptée aux petits chantiers de construction. Le battage des pieux à l'aide du forage de l'amorce est utilisé dans des conditions où les pieux battus ne peuvent pas être utilisés en raison des conditions géologiques.

Lorsque l'on compare un marteau diesel et un marteau hydraulique, la plupart des fabricants choisissent ce dernier.Et il y a des raisons à cela : si un marteau diesel de battage de pieux frappe presque à la même fréquence, l'entraînement hydraulique vous permet de modifier les paramètres d'impact, en choisissant le mode requis pour un sol spécifique.

L'équipement de battage hydraulique surpasse considérablement les autres types d'équipement de battage en termes de paramètres techniques et opérationnels, ce qui explique sa popularité croissante.

Ainsi, par rapport à d'autres types d'équipements similaires, le marteau hydraulique présente les avantages suivants :

• haute performance sur différents sols, fiabilité;
• facilité d'utilisation, pas de gaz d'échappement;
• la présence d'un système de refroidissement forcé efficace, qui vous permet de travailler 24h/24 et 7j/7 ;
• la possibilité d'ajuster les paramètres de l'impact sur le pieu;
• la capacité de travailler dans des conditions exiguës;
• impact sismique minimal au sol;
• longue ressource.

Les avantages opérationnels du brise-roche sont particulièrement visibles lors de l'enfoncement de pieux dans des conditions de résistance maximale. Sur les sols lourds, où l'utilisation d'un marteau diesel n'est possible qu'avec l'aide de l'érosion du sol ou du forage du leader, un marteau hydraulique peut charger le pieu sans utiliser de technologies supplémentaires.

Schéma d'un marteau diesel à tige

Riz. 3. Marteau diesel type SDM (tige)
1 - bloc de pistons; 2 - partie choc; 3 - tiges de guidage; 4 - réservoir de carburant; 5 - chat; 6 - traversée

Le marteau diesel fonctionne automatiquement, faisant de 50 à 60 coups par minute. La hauteur de levage du marteau au ralenti est régulée par la quantité de carburant fournie et varie de 1 à 2 m.

Le battage des pieux avec un marteau diesel s'effectue dans l'ordre suivant.

1. Le vérin, soulevé par le treuil jusqu'à la position la plus haute, est désaccouplé et retombe sous son propre poids ;
2. l'air est comprimé,
3. le carburant s'enflamme
4. et les gaz résultants projettent le cylindre vers le haut.
5. Les gaz poussent simultanément le piston, augmentant l'enfoncement du tas.
6. Ayant atteint la position la plus haute, le cylindre retombe et le marteau est automatiquement répété jusqu'à ce que la pompe à carburant soit éteinte.

Vidéo de test du marteau à tige diesel

Dans la conception envisagée du marteau, le cylindre est mobile et sert de pièce de frappe.

Une autre conception de marteau diesel a été développée, basée sur le principe inverse, c'est-à-dire que le cylindre est fixe et qu'un lourd piston mobile sert de pièce de frappe. De tels marteaux sont appelés tubulaires.

Caractéristiques de l'unité

Si nous considérons les dispositifs d'un marteau diesel, le type tubulaire est considéré comme plus efficace et a également une conception plus avancée. Si nous prenons un marteau du même poids d'un type tubulaire et d'un type tige et comparons leur efficacité, alors nous pouvons voir qu'avec le même poids, la structure tubulaire vous permet d'enfoncer des pieux plus lourds. La différence de poids peut atteindre deux ou trois fois. Les principales pièces structurelles de ces machines sont :

• cylindre ou tiges;
• une pièce de frappe, un percuteur ou une femme qui se déplace à l'intérieur du cylindre ;
• shabot, qui est la partie inférieure du marteau, à laquelle le couvre-chef est attaché.

Fonctionnement de l'appareil

Il y a des évidements sphériques sur la femme et le shabot, qui, au contact, formeront une chambre de combustion de carburant. Du gazole est injecté dans cette chambre. Lorsqu'une femme frappe le shabot, une pression suffisamment élevée est créée dans cette chambre, à cause de laquelle le liquide combustible s'enflamme spontanément et projette la femme à son point culminant. Après cela, elle retombe. Ainsi, le battage de pieux est effectué.

Si nous comparons les marteaux tubulaires et à tige, nous pouvons affirmer avec certitude que le deuxième type perd considérablement en termes de durée de vie. La conception tubulaire peut durer environ deux fois plus longtemps.La faible durée de vie est le principal inconvénient du type de tige.

Marteau diesel à tige

En figue. La figure 3 montre un schéma de la structure et du fonctionnement d'un marteau diesel à tige SDM. Il se compose d'une unité de piston, d'une pièce d'impact - un cylindre, des tiges de guidage, un réservoir de carburant, un chat, avec lequel le marteau est suspendu à un hummock sur un chevalement, une traverse qui détermine la position du marteau par rapport au chevalement flèches. Le marteau est installé sur le pieu à l'aide d'un palier pivotant.

À l'intérieur du cadre, constitué de tiges de guidage verticales, reliées par le bas par un appui-tête et le long du haut par une traverse, la partie de frappe du marteau se déplace librement, qui ressemble à un cylindre ouvert en bas. Le piston est solidement fixé au harnais.
Le principe de fonctionnement d'un marteau diesel est le suivant. Si le cylindre est soulevé jusqu'à la traverse puis abaissé, s'il tombe, il heurtera le harnais. Dans ce cas, l'air emprisonné dans le cylindre sera fortement comprimé, ce qui entraînera une forte augmentation de sa température. A ce moment, un jet de carburant liquide atomisé (diesel, gasoil, gasoil, etc.) est injecté dans le cylindre, qui s'enflamme, et les gaz résultants projettent le cylindre jusqu'à la traverse.

En tombant puis en bas, le cylindre comprimera à nouveau l'air, une nouvelle explosion se produira et le cycle se répétera.

La pompe à carburant, qui est une partie importante du marteau, car elle fournit une alimentation automatique en carburant au cylindre au bon moment, est située sur l'appui-tête et est reliée au réservoir de carburant. Le carburant entre dans le cylindre directement par la conduite de carburant, qui se termine par une buse fixée au fond du piston.
La portion requise de carburant est fournie au cylindre en appuyant sur le levier situé en haut de la pompe

Cette opération est effectuée par le cylindre tombant à l'aide d'une butée spéciale située sur sa surface extérieure.

Un dispositif spécial avec un crochet pour saisir le cylindre est situé entre le cylindre et la traverse supérieure. L'appareil est connecté au câble du treuil, qui soulève l'ensemble du marteau lorsqu'il est installé sur le pieu battu, ainsi que le vérin lorsque le marteau est démarré.

Types de base

Tout d'abord, vous devez faire attention au fait qu'il existe plusieurs classifications de marteaux diesel. Il vaut la peine de regarder de plus près deux d'entre eux, car ils sont les plus populaires.

Intentionnellement

Si nous considérons la classification par caractéristiques de conception, les marteaux diesel sont divisés :

• sur tubulaire;
• tige.

Les caractéristiques de ces types doivent être considérées séparément, selon le type choisi.

tige

La conception contient les éléments suivants :

• un piston qui repose sur un support spécial;
• guides verticaux;
• un système d'alimentation en mélange combustible ;
• "Chats", assurant la fixation de la structure à l'endroit requis.

En regardant de plus près les détails, vous pouvez voir que le bloc est une structure monolithique.

Il est coulé à l'intérieur du corps du marteau et dans le bloc lui-même, en plus du piston, se trouvent également des segments de compression, des tuyaux à travers lesquels le carburant s'écoule et des buses. Ces derniers sont chargés de pulvériser le mélange dans la pompe.

Le bloc lui-même, comme déjà noté, est sur un support articulé. Sa paroi inférieure contient des guides verticaux qui permettent au marteau de se déplacer pendant le battage des pieux. Pour rendre la structure plus rigide, il a été décidé de relier les guides les uns aux autres avec une traverse horizontale.

Lorsque l'équipement démarre, le marteau se déplace le long des rails. Il monte et descend pour enfoncer des pieux. De plus, il est à noter la présence d'une chambre de combustion de fluide combustible au fond du corps de la pièce d'impact.

Tubulaire

La particularité de la conception des marteaux diesel tubulaires est qu'elle est complètement unifiée et créée sur la base d'un tracteur. En d'autres termes, la production de tels équipements est réalisée selon un schéma éprouvé et bien établi.

Éléments structurels de base.

1. "Chats". Ils sont l'équipement principal pour la fixation du marteau.L'avantage de l'appareil est la présence d'un mécanisme automatique qui assure la fixation rapide de l'élément ou sa réinitialisation.
2. Piston à percussion. Contient des bagues de compression pour des performances améliorées.
3. Chabot. Il s'agit de la surface de frappe, en cours de fonctionnement du marteau, en contact avec le percuteur.
4. Cylindre de pièce de travail. Dans celui-ci, une explosion du mélange de carburant est effectuée, ce qui assure la levée du marteau.
5. Système de refroidissement. Empêche la surchauffe de l'équipement.
6. Système de lubrification. Assure la durabilité de la structure.
7. Tube de guidage. Il est fabriqué en acier à haute résistance.

À cet égard, lors de l'utilisation d'équipements du deuxième type, il devient nécessaire d'organiser des pauses régulières. Ceci est fait pour que les éléments structurels se refroidissent naturellement. Si cela n'est pas prévu, le marteau peut tomber en panne.

Par poids

La classification en poids de la partie frappante du chien implique la présence de trois groupes :

• marteaux légers - jusqu'à 600 kg;
• marteaux moyens - 600-1800 kg;
• marteaux lourds - tous les outils pesant plus de 2,5 tonnes.

Ces derniers sont considérés comme les plus demandés sur tous les chantiers de construction. Les premiers sont utilisés pour le battage de petits pieux dans des sols meubles, ainsi que pour diverses études.

Modèles et fabricants de marteaux diesel russes.

Les marteaux diesel modernes permettent un enfoncement de haute qualité de tout type de pile dans une variété de conditions. Le principal facteur à cet égard est le poids du marteau lui-même, car la force des coups en dépend, par conséquent, le nom abrégé du type est indiqué lors du marquage - tige ou tubulaire et la masse du piston d'impact en kg. Ainsi, tous les marteaux piqueurs diesel sont abrégés en MSDSH - tige de pompage ou MSDT - tuyau. Les principaux fabricants de cet équipement spécial en Russie sont Stroymash Plant OJSC (Sterlitamak, Bachkortostan)

et JSC "Stroydormash" (Alapaevsk), qui produisent tous les modèles de base, les combinant en une série de coentreprises. Chaque marteau de la joint-venture se voit attribuer un index indiquant son type et son objectif, ainsi que les principales caractéristiques. Plus l'indice est élevé, plus les pieux sont massifs et dans un sol plus dense le marteau diesel pourra travailler.

Il existe des modèles de marteaux diesel à tige :

• SP-60 - avec une masse de la partie d'impact de 240 kg, pour des piles jusqu'à 0,4 tonne
• SP-60A - modification du SP-60 avec un poids de percuteur de 250 kg, pour des pieux jusqu'à 0,4 tonne
• SP-4 - pour pieux jusqu'à 3,2 tonnes, poids 1250 kg
• SP-5 - 1800 kg, empile jusqu'à 3,2 tonnes
• SP-6V - 2500 kg, empile jusqu'à 3,2 tonnes
• SP-7 - 3000 kg, empile jusqu'à 4 tonnes
• SP-8 - 3500 kg, empile jusqu'à 4 tonnes

Pour les marteaux tubulaires diesel, la classification est la suivante :

• SP-75A pour pieux 1,2 - 3 tonnes
• SP-76A pour pieux 1,8 - 5 tonnes
• Poids du tas SP-77A 2,5 - 6,5 tonnes
• SP-78A pour pieux de 3,5 à 8 tonnes
• SP-79 pour pieux de 5 à 10 tonnes

Voici des marteaux légers, moyens et lourds avec des poids d'impact de 1250, 1800, 2500, 3500 et 5000 kg, respectivement. De plus, chaque modèle a des dimensions différentes, ce qui permet de travailler avec des piles de différentes hauteurs et épaisseurs.

Le marteau diesel est une nécessité de production.

Avec toutes sortes d'options de construction, les marteaux diesel sont l'alternative la plus rentable aux autres installations. L'achat d'un tel appareil vous permet d'éviter de nombreux problèmes et de gagner du temps de travail. De plus, la fiabilité des marteaux diesel permet de les réutiliser plusieurs fois, ce qui amortira les coûts dans le temps. Pour les travaux ponctuels, il est plus judicieux de louer un marteau diesel, tout en choisissant le modèle le plus adapté.

Marteau diesel tubulaire

Les marteaux diesel tubulaires sont fabriqués avec une pièce d'impact pesant de 500 à 2500 kg. La fréquence des coups en eux atteint 47-55 par minute.

Dans les marteaux diesel tubulaires, une pompe à carburant basse pression est utilisée, qui sert uniquement à doser le carburant et à l'acheminer vers la chambre de combustion.

Le carburant est atomisé en frappant la tête du piston contre la cavité sphérique du talon du cylindre, où le carburant reçu de la pompe est collecté.

Les principaux avantages des marteaux tubulaires par rapport aux marteaux à tige sont :

1. l'absence de traverse supérieure, ce qui élimine le risque de rupture du marteau dû à un soulèvement excessif de la pièce de frappe, ce qui provoque un impact sur la traverse ;
2. la présence d'une pompe basse pression, plus durable et plus simple dans sa conception et son fonctionnement ; s
3. des conditions nettement meilleures pour la combustion du carburant grâce à un nettoyage plus approfondi du cylindre des produits de combustion, effectué par ventilation naturelle.

Les marteaux à combustion interne présentent également certains inconvénients :

• de grandes dimensions, par exemple, la longueur d'un marteau diesel tubulaire avec une pièce de frappe pesant 2 500 kg atteint 4,5 m, ce qui complique son fonctionnement.
• De plus, les marteaux diesel nécessitent un entretien qualifié afin d'éviter les dysfonctionnements.

En conclusion, il faut dire que dans les sols très faibles, les marteaux diesel fonctionnent mal, car le cylindre est si peu soulevé que sa chute n'assure pas la compression d'air nécessaire dans la chambre de combustion pour un éclair de combustible.