Kafar - Pile driver
_p3.JPG)
Kafar jest urządzeniem służącym do napędu pali w grunt w celu zapewnienia węgielnego wsparcie dla budynków lub innych struktur. Termin ten jest również używany w odniesieniu do członków ekipy budowlanej, która pracuje przy kafarach. Jeden typ kafara wykorzystuje obciążnik umieszczony między prowadnicami, dzięki czemu może przesuwać się w pionie. Jest umieszczony nad stosem. Podnosi się ciężar, co może wiązać się z użyciem hydrauliki , pary , oleju napędowego lub pracy ręcznej. Kiedy ciężar osiągnie najwyższy punkt, zostaje zwolniony i uderza w stos, wbijając go w ziemię.
Historia
Istnieje szereg zastrzeżeń dotyczących wynalazku kafara. Mechanicznie zdrowy rysunek kafara pojawił się już w 1475 r. w traktacie Trattato di Architectura Francesco di Giorgio Martiniego . Również kilku innych wybitnych wynalazców — James Nasmyth (syn Aleksandra Nasmytha ), który wynalazł kafar z napędem parowym w 1845 roku, zegarmistrz James Valoué , hrabia Giovan Battista Gazzola i Leonardo da Vinci — przypisuje się wynalezienie urządzenia. Istnieją jednak dowody na to, że podobne urządzenie zostało użyte do budowy Crannogs w Oakbank i Loch Tay w Szkocji już 5000 lat temu. W 1801 roku John Rennie wymyślił w Wielkiej Brytanii parowiec. Otis Tuftsowi przypisuje się wynalezienie kafara parowego w Stanach Zjednoczonych .
Rodzaje
Starożytne urządzenia do wbijania pali wykorzystywały pracę ludzi lub zwierząt do podnoszenia ciężarów, zwykle za pomocą krążków , a następnie zrzucania ciężaru na górny koniec stosu. Nowoczesny sprzęt do wbijania pali wykorzystuje różne metody podnoszenia ciężaru i prowadzenia pala.
Młot Diesla
Nowoczesny młot do palowania z silnikiem wysokoprężnym to duży dwusuwowy silnik wysokoprężny. Ciężarem jest tłok , a aparatem, który łączy się z wierzchołkiem stosu, jest cylinder. Piledriving rozpoczyna się od podniesienia ciężaru; zwykle kabel z dźwigu trzymający kafar — to wciąga powietrze do cylindra. Do cylindra wtryskiwany jest olej napędowy. Ciężar jest zrzucany za pomocą szybkiego zwalniania. Ciężar tłoka ściska mieszankę paliwowo-powietrzną, podgrzewając ją do temperatury zapłonu oleju napędowego. Mieszanka zapala się, przenosząc energię spadającego ciężarka na głowicę pala i podnosząc ciężar. Rosnąca masa wciąga świeże powietrze, a cykl trwa do wyczerpania paliwa lub zatrzymania go przez załogę.
Z podręcznika wojskowego dotyczącego młotów do wbijania pali: Pierwsze uruchomienie młota wymaga podniesienia tłoka (siłownika) do punktu, w którym wyzwalacz automatycznie zwalnia tłok, umożliwiając mu opadnięcie. Gdy tłok opada, uruchamia pompę paliwową, która wypuszcza odmierzoną ilość paliwa do miski kulowej bloku uderzeniowego. Spadający tłok blokuje kanały wydechowe i rozpoczyna się kompresja paliwa uwięzionego w cylindrze. Sprężone powietrze wywiera siłę wstępnego obciążenia, aby mocno docisnąć blok udarowy do kołpaka i pala. W dolnej części suwu sprężania tłok uderza w blok uderzeniowy, atomizując paliwo i rozpoczynając ruch stosu w dół. Natychmiast po uderzeniu tłoka rozpylone paliwo zapala się, a powstały wybuch wywiera większą siłę na już poruszający się stos, wbijając go głębiej w ziemię. Reakcja wybuchu odbijająca się od oporów pala wypycha tłok w górę. Gdy tłok się podnosi, otwory wydechowe otwierają się, uwalniając spaliny do atmosfery. Po zatrzymaniu ruchu w górę tłoka ponownie opada grawitacyjnie, aby rozpocząć kolejny cykl.
Systemy prowadzenia w pionie
Pionowe prowadnice przesuwne występują w dwóch głównych formach: typu spud i box lead. Przewody pudełkowe są bardzo powszechne w południowych Stanach Zjednoczonych, a przewody typu spud są powszechne w północnych Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Europie.
Młot hydrauliczny
Młot hydrauliczny to nowoczesny typ młota do palowania, stosowany zamiast młotów spalinowych i pneumatycznych do wbijania rur stalowych, prefabrykatów betonowych i pali drewnianych. Młoty hydrauliczne są bardziej przyjazne dla środowiska niż starsze, mniej wydajne młoty, ponieważ generują mniej hałasu i zanieczyszczeń. W wielu przypadkach dominujący hałas jest spowodowany uderzeniem młota w stos lub uderzeniami między elementami młota, tak że wynikowy poziom hałasu może być podobny do młota Diesla.
Wciskanie hydrauliczne
Hydrauliczny sprzęt do wciskania montuje pale za pomocą taranów hydraulicznych do wciskania pali w ziemię. Ten system jest preferowany tam, gdzie problemem są wibracje. Istnieją nasadki do pras, które można dostosować do konwencjonalnych urządzeń do wbijania grodzic, aby jednocześnie prasować 2 pary grodzic. Inne rodzaje urządzeń prasujących znajdują się na istniejących grodzicach i chwytają wcześniej wbite pale. System ten pozwala na użycie większej siły wciskania i wyciągania, ponieważ rozwijana jest większa siła reakcji. Maszyny oparte na reakcji działają przy zaledwie 69 dB na wysokości 23 stóp, co pozwala na montaż i wyciąganie pali w bliskiej odległości od wrażliwych obszarów, w których tradycyjne metody mogą zagrozić stabilności istniejących konstrukcji.
Taki sprzęt i metody są określone w częściach wewnętrznego systemu odwadniającego w rejonie Nowego Orleanu po huraganie Katrina , a także w projektach, w których problemem jest hałas, wibracje i dostęp.
Wibracyjny kafar/wyciągarka
Młoty wibracyjne zawierają system przeciwbieżnych obciążników mimośrodowych, napędzanych silnikami hydraulicznymi i zaprojektowanych tak, aby tłumić drgania poziome, podczas gdy drgania pionowe są przenoszone na pal. Maszyna do wbijania pali jest umieszczona nad palem za pomocą koparki lub dźwigu i jest przymocowana do pali za pomocą zacisku i/lub śrub. Młoty wibracyjne mogą wbijać lub wyciągać stos. Wydobycie jest powszechnie stosowane do odzyskiwania stalowych pali typu „H” stosowanych w tymczasowym podparciu fundamentów. Płyn hydrauliczny jest dostarczany do kierowcy przez pompę napędzaną silnikiem Diesla zamontowaną w przyczepie lub furgonetce i połączoną z głowicą kierowcy przewodami. Gdy kafar jest podłączony do koparki zgarniakowej , jest on napędzany silnikiem wysokoprężnym koparki. Kafary wibracyjne są często wybierane w celu zmniejszenia hałasu, np. gdy budowa znajduje się w pobliżu budynków mieszkalnych lub biurowych, lub gdy nie ma wystarczającego prześwitu pionowego, aby można było użyć konwencjonalnego wbijaka do pali (na przykład podczas modernizacji dodatkowych pali w słupie mostu lub w stopie przyczółka ). Młoty są dostępne z kilkoma różnymi częstotliwościami wibracji, od 1200 wibracji na minutę do 2400 VPM. Na wybraną prędkość drgań mają wpływ warunki glebowe i inne czynniki, takie jak zapotrzebowanie na energię i koszt sprzętu.
Palownica
Urządzenie do palowania jest używane w projektach fundamentowych, które wymagają wiercenia w glebie piaszczystej, glinie, glinie pylastej i podobnych środowiskach. Takie zestawy mogą być wyposażone w krótką śrubę (do suchego gruntu), obrotową łyżkę (do mokrego gruntu) lub wiertło rdzeniowe (do skały) wraz z innymi opcjami. Drogi ekspresowe, mosty, budynki przemysłowe i cywilne, ściany szczelinowe, projekty związane z ochroną wody i zabezpieczenie skarp to projekty, które mogą wymagać palowania.
Skutki środowiskowe (wbijanie pali na morzu)
Podwodne ciśnienie akustyczne spowodowane wbijaniem pali może być szkodliwe dla pobliskich ryb. Stanowe i lokalne agencje regulacyjne zarządzają kwestiami środowiskowymi związanymi z wbijaniem pali. Limit hałasu wynosi 160 dB SEL w odległości 750 m (820,21 m). Metody łagodzenia obejmują kurtyny bąbelkowe , balony, młoty wodne wewnętrznego spalania itp.