Оборудование для забивки свай дорожных ограждений

Конструктивные особенности

В дорожной практике используются ограждения различного вида, но наибольшее распространение получили стальные барьеры с профилированной балкой-поперечиной, закрепленной на опорах из проката по классификации ГОСТ 26804–86.

Чаще всего водители встречаются на дорогах с односторонними стальными ограждениями 11-ДО. Они устанавливаются по краям трасс, ограждают различные объекты, защищая их от наездов автотранспорта, решившего покинуть в какой-то момент свою полосу дорожного движения. Двусторонние барьерные ограждения 11-ДД используют для разделения дорожного полотна на полосы, по которым транспорт движется в противоположном направлении. Иногда барьерами 11-ДД делят дорогу на обособленные полосы движения. На мостах, виадуках, эстакадах обязательно устанавливают мощные ограждения барьерного типа. Это односторонние 11-МО и двусторонние 11-МД. Балка, с которой непосредственно контактирует при наезде автомобиль, представляет собой гофрированную, с 2–3 перегибами, полосу из стали ПС или СП толщиной 3–4 мм. Встречаются барьеры, в которых поперечина является гнутым профилем, без гофр. В этом случае ее форма в сечении может быть открытой, закрытой или полузакрытой, с сечением С- или П-образной формы. В роли поперечин иногда выступают прямоугольные или круглые трубы.

Широкое применение сегодня получили бетонные барьеры. Они бывают цельными и сборными, состоящими из нескольких деталей, с «окнами». Основным достоинством бетонных барьеров является то, что автомобиль при наезде на них не меняет свою траекторию, а практически останавливается. Барьер также обычно остается неподвижным. В некоторых ситуациях, например, если близко к трассе подходят глубокий овраг, озеро, железнодорожные пути, опоры мостов и т. д., это очень важно. Бетонные барьеры необходимы и там, где очень близко от проезжей части располагаются трансформаторные станции, базы хранения ГСМ. Стальные барьеры, безусловно, оказывают более щадящее воздействие на машину при ударе, но могут не остановить ее движения. Бетонный же барьер, изготовленный в соответствии с ГОСТом, задерживает автомобиль, принимая на себя всю энергию удара и сохраняя при этом целостность. Положительные результаты использования цельных бетонных барьеров сделали их популярными у дорожников, особенно часто их устанавливают при строительстве мостов.

Нашими дорожными службами освоена технология возведения бетонных барьеров вдоль трасс методом скользящей опалубки. Специалисты ОАО «ЦНИИС», разработчики метода, заявляют, что скорость передвижения формы во время заливки бетона достигает 36,5 см/мин, а уплотнение бетонной смеси происходит путем воздействия на нее глубинного вибратора. Таким образом получают качественные барьерные ограждения, не имеющие дефектов в бетоне, и темпы работ чрезвычайно высоки.

Минусом бетонных конструкций можно назвать относительно быстрое их разрушение под влиянием окружающей среды, особенно влаги, температурных перепадов и так называемой коррозии бетона. Большое значение здесь имеет то, насколько качественный цемент, щебень, химические добавки и другие компоненты используются при изготовлении бетонных заграждений, а также соблюдается ли технология в полной мере. Бетон, идущий на ограждения, должен иметь необходимую плотность, обладать высокой морозостойкостью, не реагировать на воздействия химически активных веществ.

Почему стойку иногда лучше забить

Конечно, опору барьерного ограждения можно установить, предварительно пробурив яму, затем приготовить бетонный раствор и, поставив саму опору, забетонировать ее. Но намного проще, дешевле и быстрее ее можно зафиксировать в грунте. А если необходимо смонтировать много опор, то без сваебойной установки, которая просто загоняет стойку в грунт на нужную глубину, дорожникам не обойтись. Но это далеко не все преимущества.

Во-первых, барьерная стойка при установке сваебоем выставляется автоматически в нужном пространственном положении с точным выдерживанием углов относительно вертикальной оси. Во-вторых, учитывая, что стальные барьеры находятся постоянно под открытым небом, их эксплуатационный ресурс может быть существенно уменьшен, если не защитить их от коррозии. Поэтому поверхности всех деталей грунтуют или наносят цинковое покрытие толщиной не менее 80 мкм. При монтаже барьеров важно, чтобы ни на одном из элементов не было повреждено антикоррозионное покрытие, а сами детали не получили вмятин, трещин, перегибов. Особенно это касается опор: верхняя их часть при установке не должна деформироваться, а защитное покрытие повреждаться. Если защитное покрытие будет повреждено, то уже через 5 лет можно ожидать того, что часть стойки, находящаяся в грунте, сгниет.

В этом, кстати, преимущество метода бетонирования – залитые бетоном опоры рассчитаны на многолетнюю эксплуатацию даже без специальной антикоррозионной подготовки. В США, а иногда и в Европе, на трассах можно встретить барьерные заграждения с алюминиевыми поперечинами. Этим барьерам, как правило, не один десяток лет, и они еще постоят, но новые подобные конструкции уже не устанавливают, хотя детали из алюминиевых сплавов сегодня применяются при установке перил и балюстрад на мостах.

В зарубежной дорожной практике также встречаются конструкции барьеров из стали и дерева: легкая стальная профилированная поперечина крепится к деревянным опорам. Эти барьеры предназначены для дорог с небольшой интенсивностью движения и ограничением скоростного режима, по которым ездят в основном легковые автомобили. Такие барьеры отлично «работают» на территориях национальных парков, в местах отдыха людей.

И все же если стойку, предварительно обработанную антикоррозионным средством, погружать в землю, используя специализированную машину, то процесс установки займет считаные минуты, а опора будет надежно поддерживать поперечину барьера многие годы.

Копры – ручные и навесные

Значительную популярность у дорожников, устанавливающих дорожные знаки и металлические барьеры, получили гидравлические компактные копры серии LPD, которые производит компания Atlas Copco. Копер, предварительно подсоединенный к автономной гидростанции, устанавливается сверху забиваемой опоры и погружает ее в грунт за считаные секунды. Копры Atlas Copco забивают в грунт опоры диаметром от 40 до 150 мм, собственная же масса копра составляет всего 30–40 кг. Инженеры компании также разработали разный специнструмент, облегчающий труд дорожника, адаптеры различного профиля, позволяющие погружать стойки, не деформируя верхний торец.

Для обеспечения автономной работы копров в Atlas Copco предлагают передвижные гидростанции собственного производства, в которых используется либо электропривод, либо бензиновый или дизельный двигатель. Гидростанции обеспечивают производительность на уровне 20–40 л/мин, именно такой поток и используется в работе гидрокопров Atlas Copco. В зависимости от мощности копра задаются характеристики условного погружаемого столба, его диаметр.

Для извлечения стоек, требующих замены, с условным диаметром до 200 мм в Atlas Copco разработали гидродомкрат модели LPP 10HD. Устройство создает усилие до 6 т, полное же тяговое усилие достигает 10 т. Масса самого домкрата LPP 10HD не превышает 60 кг.

Сегодня также можно для погружения стоек приобрести навесные и ручные копры транснациональной компании Chicago Pneumatic, являющейся в настоящее время подразделением Atlas Copco. В Chicago Pneumatic предлагают 3 модели копров: PDR 30, PDR 75 и PDR 95, позволяющих, используя соответствующие адаптеры, оперативно забивать опоры с условным диаметром от 18 до 150 мм. Причем в исполнении «Т» оператор непосредственно управляет установкой, удерживая ее на опоре, а в версии «RV» установка навешивается на трактор либо экскаватор и управляется оператором дистанционно. Для извлечения сломанных или искривленных опор в Chicago Pneumatic разработали переносную гидравлическую установку PPU 22 HD массой 59,4 кг, которая вырывает стойки, развивая усилие до 10 т.

Датский производитель гидравлического инструмента компания Hycon известна в Европе своими надежными, мощными гидростанциями, отбойными молотками с демпфированными рукоятками, способствующими точной работе, отрезными пилами, шламовыми помпами. В ассортимент предлагаемой продукции входит и ручной копер HPD массой 28 кг, работающий с давлением в 100 бар. Копер погружает в грунт металлические опоры, используя квадратный, 65х65 мм, адаптер или круглый, диаметром 60 и 80 мм. Гидравлический копер оснащен предохранительным клапаном, предусмотрено дистанционное управление при использовании HPD в качестве навесного оборудования.

Оригинальную модель копра с бензиновым 2-тактным двигателем предлагает американская фирма Tecamech. С помощью установки китайского производства PD75 мощностью 2,2 кВт и массой всего 18 кг создается энергия удара в 65 Дж, что позволяет быстро и аккуратно забивать металлические и бетонные опоры диаметром до 75 мм или 60х60 мм. Также предусматривается возможность бурения с помощью PD75, в грунтах I–IV категории можно получить скважины диаметром до 130 мм.

Turchi Daniele SNC

Компания Turchi из Италии с 1970 г. занимается производством гидравлических машин для монтажа барьерных ограждений. Для забивки опор ограждений компания предлагает четыре модели мобильных сваебойных установок на колесном и гусеничном ходу, причем производитель готов оснастить все модели дистанционным радиоуправлением. Покупатели также могут выбрать одну из четырех экономичных навесных моделей, монтируемых на тракторах и грузовиках. Заказчик имеет возможность остановиться либо на упрощенном варианте, когда для привода сваебоя используется гидросистема базового шасси, либо на более дорогом варианте конструкции, в котором сваебойная установка имеет автономную гидростанцию.

В Россию компания поставляет модели, рассчитанные на погружение опор длиной от 2 до 4,4 м. В стандартную комплектацию машин входят плоский боек и матрица для сохранения верхнего торца стойки. Профиль матрицы зависит от профиля стоек, с которыми машина будет работать. Сваебойные установки Turchi выполняют высокоскоростную забивку стоек и свай в грунт. При необходимости установка может пробурить анкерные отверстия в дорожном полотне или в бетонном покрытии, если нет возможности забить опору в грунт. Специалисты Turchi предлагают большой выбор буров различного диаметра для бурения рыхлых и глинистых почв, а также гидрооборудование для выполнения бурения отверстий в бетоне. В качестве опции предлагается пневмомолот, способный пробивать отверстия диаметром до 250 мм в бетоне или камне.

В итальянской компании также предлагают клиенту поставить на сваебойную установку гидравлический бур с алмазной коронкой, позволяющей производить бурение в армированном бетоне, слоях асфальтобетона, скальных породах. Сваебойные установки Turchi могут оснащаться системой лазерного нивелирования, рейкой контроля расстояния, электрогенератором и усиленным экстрактором, вытаскивающим толчковым методом опоры, требующие замены, из грунта или бетона. Установки Turchi имеют большой диапазон настроек. Гидравлический привод мачты молота позволяет смещать ее в горизонтальной и вертикальной плоскости, наклонять на угол до 40° от вертикальной оси в двух направлениях, выдвигать на расстояние до 1,4 м от края шасси. Устройство мачты позволяет погружать опору в грунт, оставляя над поверхностью только 150 мм.

GAYK Baumaschinen GMBH – немецкое качество на наших дорогах

Немецкая компания GAYK Baumaschinen GMBH работает в России не первый год. Почти 40 лет на заводе в Ашаффенбурге собирают одни из лучших в мире сваебои. Спросом у наших дорожников пользуется мод. HRE 1000, оснащенная дизельным двигателем Hatz 2L41C мощностью 24,5 кВт, а также мощной гидростанцией. Масса установки – 3,6 т, при этом самоходная сваебойка на гусеничном ходу забивает за секунды стойку длиной до 3,6 м.

Мод. HRE 3000 имеет более мощный привод, двигатель Hatz 3L42C развивает мощность в 34,4 кВт. В комплект установки входит электростанция, с помощью которой можно выполнять работы электроинструментом мощностью до 3,7 кВт. Обе установки, HRE 1000 и HRE 3000, в базовом исполнении рассчитаны на погружение стоек длиной до 3 м, но опционно предлагается комплектация, позволяющая забивать опоры длиной и до 4 м.

Компания также выпускает навесные сваебойные установки HRE-L, они монтируются на грузовики грузоподъемностью свыше 5 т и подключаются к гидросистеме базовой машины. Однако по согласованию с заказчиком в GAYK комплектуют HRE-L и автономным гидроприводом.

Orteco Srl

Итальянская компания Orteco Srl с 1971 г. специализируется на выпуске машин и оборудования для установки дорожных ограждений, оград, стоек для панелей солнечных батарей, несущих свай небольших зданий. Ежегодно потребителям отгружается около 200 сваебоев различных моделей. Предприятие выпускает три базовые модели самоходных копровых машин на гусеничном ходу, причем каждая модель имеет по две модификации различной мощности. Мачта молота может менять положение и выставляться под углом, вынос молота за габарит достигает 2,1 м. Сваебои Orteco могут комплектоваться дополнительным оборудованием, позволяющим бурить грунт, бетон, анкерные отверстия, монтировать дорожные знаки и мачты приборов освещения. Базовые модели рассчитаны на забивание стоек длиной до 3 м, они обеспечивают остаточную высоту стойки до 380 мм от опорной поверхности. Однако в Orteco заказчику могут предложить в качестве опции оснастку, позволяющую остаточную высоту снизить до 100 мм, а мачту молота нарастить специальной надставкой или установить раздвижную телескопическую мачту, что позволит забивать стойки высотой до 8 м.

В Orteco предлагаются навесные модели копров. Их устанавливают либо в кузове легкого грузовика (модели Smart, HD), либо монтируют в передней части машины (мод. Unimog). Есть модель, которая навешивается на стрелу краноманипуляторной установки.

Кроме сваебойного оборудования в итальянской компании разработали и предлагают дорожным службам машины для монтажа балок и поперечин при сборке дорожных ограждений. Для сверления одновременно четырех отверстий в бетоне под анкеры при установке стоек на мостах, там, где нет возможности забить стойку в грунт, специалисты Orteco создали специальную машину для каротажного бурения с четырьмя бурильными головками. А самоходный высокоавтоматизированный копер-робот под «надзором» компьютера выполняет целый комплекс работ по установке стойки и, закончив, самостоятельно переезжает на заданное расстояние для установки следующей стойки.

Наши успехи более чем скромны

К сожалению, целый ряд отечественных производителей, начавших разрабатывать и выпускать малогабаритные сваебойные установки, в 2000–2010 гг. по разным причинам свернули производство и перестали развивать выбранное прежде направление.

Сваебойная установка «Стройматик» – один из немногих примеров оборудования, которое может конкурировать с зарубежными аналогами. Череповецкая компания «Стройматик» совместно с КБ компании «Северный технопарк», используя современные методы проектирования и мировой опыт, создали современную гидравлическую сваебойную установку на гусеничном болотоходном шасси и представили ее рынку. Компактная машина имеет прочный стальной корпус, обладает высокой проходимостью, отличается экономичной работой двигателя. Транспортировать ее можно на автоприцепе категории «В+Е». Сваебой «Стройматик» рассчитан на погружение свай и опор длиной до 5 м с сечением 150х150 мм, а представительства компании сегодня уже действуют в 24 регионах России.

Статистика говорит о том, что в ДТП, связанных с наездом на ограждения, тяжесть последствий заметно снижена по сравнению с подобными же авариями, происходящими там, где ограждения отсутствуют. Однако в различных исследованиях последних лет неоднократно отмечались факты несоответствия размещения и установки дорожных и мостовых ограждений требованиям нормативных документов. Анализ происшествий на трассах показывает, что при наезде автомобиля на ограждение происходит разрушение конструкций и барьера, и машины, и ущерб от аварии тем выше, чем больше нарушений допущено при установке и сборке ограждений. Надо, чтобы работники дорожных служб об этом помнили