เครื่องจักรก่อสร้าง - - ประเภทของเครื่องตอกเสาเข็ม

เครื่องเจาะแบบเกลียวนี้ประกอบด้วยหัวขับเคลื่อน แท่งเจาะ เสา โครงแชสซีเดินเครื่องไฮดรอลิก โครงสร้างการหมุน เครื่องยนต์กลไก ห้องควบคุม ระบบไฟฟ้า ระบบไฮดรอลิก หน่วยงานจัดส่ง และอื่นๆ เป็นต้น ในสภาพการทำงาน สามารถควบคุมระบบไฮดรอลิกเพื่อให้เกิดการเดินเครื่อง การหมุน การยกและวางเสา รวมถึงตำแหน่งเสาเข็มได้ ในระหว่างการทำงาน หัวขับเคลื่อนจะขับเคลื่อนแท่งเจาะ หัวเจาะจะหมุน ขณะที่เครื่องยนต์กลไกควบคุมการยกขึ้น-ลงของหัวเจาะ และดินที่ถูกขุดเจาะจะถูกนำขึ้นสู่ผิวดินโดยใบพัดเกลียว เมื่อเจาะลึกลงไปตามความลึกที่ออกแบบไว้แล้ว จะเกิดเป็นหลุม และขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางเทคนิค อาจมีการฉีดคอนกรีต (หรือโคลน) พร้อมกับการเจาะ เพื่อสร้างเป็นเสาเข็ม

ตัวถังหลักของเครื่องตอกเสาเข็มแบบดีเซลประกอบด้วยกระบอกสูบและลูกสูบ เช่นเดียวกับหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลสูบเดียว 2 จังหวะ ซึ่งใช้แรงดันที่เกิดจากการระเบิดหลังการเผาไหม้ของน้ำมันดีเซลที่ถูกพ่นเป็นฝอยเข้าไปในห้องเผาไหม้ของกระบอกสูบ เพื่อขับเคลื่อนหัวตอก ค้อนดีเซลแบ่งออกเป็นประเภทก้านนำทางและประเภทกระบอกสูบ ค้อนดีเซลแบบกระบอกสูบใช้แกน (ลูกสูบบนหรือตัวกระทบ) เคลื่อนที่ขึ้นลงซ้ำๆ เพื่อตอกเสาเข็ม ส่วนค้อนดีเซลแบบสองตัวนำนั้นมีลูกสูบยึดอยู่กับที่ และตัวกระบอกสูบเคลื่อนที่ซ้ำๆ เป็นตัวกระทบในการตอกเสาเข็ม แต่กำลังถูกเลิกใช้งานไปอย่างช้าๆ เนื่องจากพลังงานการตอกต่ำและอายุการใช้งานสั้น ในปัจจุบันค้อนตอกเสาเข็มดีเซลแบบกระบอกสูบได้รับความนิยมใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตค้อนดีเซลแบบกลอง มีระบบควบคุมเชื้อเพลิงที่แบ่งเป็น 4 เกียร์ โดยเกียร์ 1 ต่ำสุด และเกียร์ 4 สูงสุด โดยทั่วไปการตอกเสาเข็มจะใช้เกียร์ 2 ถึง 3 ทำให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมได้ง่าย และประมาณพลังงานกระแทกได้อย่างแม่นยำ

เครื่องจักรเจาะเข็มเป็นเครื่องจักรประเภทใหม่ที่ใช้หลักในการปรับปรุงดินอ่อนตามชายฝั่ง และการก่อสร้างถมทะเลรอบพื้นที่ชายฝั่ง เมื่อเครื่องเสียบเข็มอยู่ในตำแหน่งแล้ว จะใช้ค้อนสั่นสะเทือนให้เครื่องจมลงในตำแหน่งที่ต้องการ แผ่นระบายน้ำจะถูกส่งผ่านท่อและเชื่อมต่อกับรองเท้ายึดปลาย เมื่อท่อถูกดันลง รองเท้ายึดจะยึดแผ่นระบายน้ำและดันลงไปยังความลึกตามแบบที่ออกแบบไว้ เมื่อดึงท่อขึ้น รองเท้ายึดจะยังคงอยู่ในดินพร้อมกับแผ่นระบายน้ำ จากนั้นแผ่นระบายน้ำที่ต่อเนื่องกันจะถูกตัด ซึ่งถือว่าการติดตั้งช่องระบายน้ำหนึ่งจุดเสร็จสมบูรณ์ ปัจจุบันการใช้เครื่องเสียบเข็มมีการเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากทั่วโลกนิยมการก่อสร้างพื้นที่ในทะเล และต้องมีการปรับปรุงดินอ่อนก่อนที่จะสามารถใช้งานได้ ดังนั้นเครื่องเสียบเข็มจึงยังคงมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมการก่อสร้างในอนาคต

เครื่องทุบเสาเข็มแบบสั่นสะเทือนเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับตอกวัตถุให้จมลงในพื้นดินหลังจากได้รับกระแสไฟฟ้า โดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนชุดล้อเหวี่ยงจำนวนสองชุดให้หมุนในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้แรงเหวี่ยงในแนวราบที่เกิดขึ้นนั้นหักล้างกันเอง ในขณะที่แรงเหวี่ยงในแนวตั้งจะรวมตัวกัน เมื่อล้อเหวี่ยงหมุนด้วยความเร็วสูง กล่องเกียร์จะสร้างการสั่นสะเทือนในแนวตั้งขึ้นและลง ส่งผลให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการตอกเสาเข็ม เครื่องทุบเสาเข็มแบบสั่นสะเทือนนี้จัดอยู่ในประเภทเครื่องจักรงานฐานรากที่ใช้ในงานวิศวกรรมก่อสร้าง เมื่อใช้ร่วมกับโครงตอกเสาเข็ม สามารถตอกเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก เสาคอนกรีตปลายแหลม (เสากระเทียม) เสาปูนขาว เสาทราย และเสากรวดได้ หลังจากติดตั้งตัวยึดเสาเข็มแล้ว ก็สามารถยกเสาคอนกรีตสำเร็จรูปและเสาเหล็กต่างๆ ได้ เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับงานก่อสร้างพื้นฐานของถนน สะพาน สนามบิน อาคาร ฯลฯ นอกจากนี้ เครื่องทุบเสาเข็มแบบสั่นสะเทือนยังสามารถใช้เป็นค้อนตอกเสาเข็มของเครื่องตอกเสาเข็มแบบสั่นสะเทือน เครื่องเสียบแผ่น และเครื่องจักรอื่นๆ ได้อีกด้วย โดยเครื่องทุบเสาเข็มแบบสั่นสะเทือนจะถูกใช้เป็นหลักในการก่อสร้างเสาเข็มแบบตอกท่อโดยอาศัยการสั่นสะเทือน

เครื่องเจาะโรตารีเป็นเครื่องจักรก่อสร้างที่เหมาะสำหรับการปฏิบัติงานการเจาะรูในโครงการก่อสร้างฐานราก โดยส่วนใหญ่เหมาะสมกับการก่อสร้างในชั้นดินประเภท ดินทราย ดินเหนียว ดินผง และดินประเภทอื่นๆ ซึ่งมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างฐานรากในลักษณะต่างๆ เช่น เสาเข็ม กำแพงต่อเนื่อง และการเสริมความแข็งแรงของฐานราก พลังงานเรทที่กำหนดของเครื่องเจาะโรตารีโดยทั่วไปอยู่ที่ 125 ถึง 450 กิโลวัตต์ แรงบิดในการส่งกำลังอยู่ที่ 120 ถึง 400 กิโลนิวตัน·เมตร เส้นผ่านศูนย์กลางรูสูงสุดสามารถทำได้ถึง 1.5 ถึง 4 เมตร และความลึกของรูสูงสุดอยู่ที่ 60 ถึง 90 เมตร ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของการก่อสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ต่างๆ ได้อย่างครอบคลุม

เครื่องเจาะชนิดนี้โดยทั่วไปใช้โครงถอดได้แบบไฮดรอลิก คานเจาะพับได้พร้อมระบบยกตัวเอง แท่งเจาะหด-ยืดได้ ระบบปรับแนวตั้งอัตโนมัติและการแสดงความลึกของรูเจาะแบบดิจิทัล เป็นต้น โดยระบบปฏิบัติการทั้งหมดจะควบคุมด้วยไฮดรอลิก มีระบบตรวจจับภาระ (load sensing) และมีลักษณะเด่นคือ การควบคุมที่เบาและสะดวกสบาย ข้อเหวี่ยงหลักและรองสามารถปรับให้เหมาะสมกับความต้องการในสถานการณ์ต่าง ๆ ที่ไซต์งานได้ เครื่องเจาะชนิดนี้เหมาะสำหรับการดำเนินงานเจาะในชั้นดินแห้ง (สกรูสั้น) หรือเปียก (การเจาะหมุนเวียน) และชั้นหิน (การเจาะแกน) นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์เสริม เช่น ออเกอร์ยาว กราบกำแพงต่อเนื่องใต้ดิน ค้อนทุ่นสั่น ฯลฯ ซึ่งใช้หลักในการก่อสร้างเทศบาล ทางหลวง การก่อสร้างอุตสาหกรรมและอาคารทั่วไป กำแพงกันดินต่อเนื่องใต้ดิน ชลประทาน การป้องกันการซึมของดินบนลาด เป็นต้น ผู้เชี่ยวชาญในประเทศจีนเชื่อว่า ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า รถเจาะโรตารี่จะยังคงมีตลาดขนาดใหญ่อยู่ในประเทศ

แก่นแท้ของการตัดหินใต้ดินคือการจุ่มเครื่องสั่นสะเทือนลงไปในรูขณะกระบวนการตัดหิน เพื่อลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการถ่ายโอนแรงกระแทกผ่านเพลา จึงช่วยลดผลกระทบของความลึกหลุมต่อประสิทธิภาพการขุดหินได้ เครื่องจักรเจาะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เครื่องเจาะหินและเครื่องเจาะ โดยเครื่องเจาะยังแบ่งย่อยออกเป็นเครื่องเจาะแบบโอเพ่นพิตและเครื่องเจาะใต้ดิน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทผลิตเครื่องเจาะใต้ดินชื่อดังจากต่างประเทศได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่หลายรุ่น คุณลักษณะร่วมของอุปกรณ์เหล่านี้คือระดับความอัตโนมัติที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ และบางฟังก์ชันสามารถใช้งานเทคโนโลยี iGPS อัจฉริยะในเครื่องจักรเหล่านี้ได้แล้ว ทำให้บรรลุการจัดตำแหน่งอัตโนมัติของโครงแขนได้ ช่วยประหยัดเวลาในการวางแนวและการกำหนดตำแหน่งในสนาม ปรับปรุงประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน และทำให้ผู้ควบคุมสามารถมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบกระบวนการเจาะได้อย่างเต็มที่ ในเวลาเดียวกัน จะให้ความสำคัญมากขึ้นกับความปลอดภัย การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม รวมถึงการปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

ใช้เครื่องเจาะแนวนอนสำหรับวางสาธารณูปโภคใต้ดินต่างๆ (ท่อประปา เป็นต้น) โดยไม่ต้องขุดผิวดิน เคเบิล เป็นต้น เป็นอุปกรณ์ก่อสร้างที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในงานประปา ไฟฟ้า โทรคมนาคม ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซ น้ำมัน และสิ่งอำนวยความสะดวกในการวางท่ออื่นๆ เหมาะสำหรับการก่อสร้างในพื้นที่ทราย ดินเหนียว หินกรวด และเงื่อนไขอื่นๆ และสามารถดำเนินการก่อสร้างได้ในเกือบทุกพื้นที่ที่ไม่ใช่หินแข็งทั่วประเทศจีน เทคโนโลยีการเจาะแนวราบแบบตรงเป็นเทคโนโลยีการก่อสร้างใหม่ที่รวมเทคนิคการเจาะตรงจากอุตสาหกรรมน้ำมันเข้ากับวิธีการก่อสร้างท่อแบบดั้งเดิม มีข้อดี เช่น ความเร็วในการก่อสร้างสูง ความแม่นยำสูง ต้นทุนต่ำ และถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานวางท่อต่างๆ เช่น น้ำประปา ก๊าซ ไฟฟ้า โทรคมนาคม ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน เป็นต้น

เครื่องเจาะแบบหมุนวนบวกและลบเป็นเครื่องจักรที่ใช้ปั๊มโคลนดูดโคลนที่พาเศษหินจากก้นหลุมขึ้นมา เครื่องเจาะแบบหมุนวนบวกและลบเป็นเครื่องเจาะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างหลุมฐานรากของสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินและหลุมฐานรากของอาคารสูง เนื่องจากการใช้ผนังโคลนในการเจาะหลุม ทำให้เกิดเสียงรบกวนต่ำขณะเจาะหลุม

เครื่องเจาะแบบกระทบเป็นเครื่องจักรเจาะที่สำคัญสำหรับการก่อสร้างเสาเข็ม ซึ่งใช้แรงกระแทกของดอกเจาะในการเจาะรูในชั้นหิน สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกันได้หลากหลาย โดยเฉพาะในการเจาะชั้นกรวด เครื่องเจาะแบบกระทบจะมีความสามารถในการปรับตัวได้ดีกว่าเครื่องเจาะชนิดอื่น พร้อมกันนี้ การใช้เครื่องเจาะแบบกระทบในการเจาะหลุม หลังจากเจาะเสร็จ ผนังด้านข้างของหลุมจะเกิดชั้นดินที่แน่นหนา ทำให้ผนังหลุมมีความมั่นคง และช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของเสาเข็ม มีบทบาทสำคัญอยู่ในระดับหนึ่ง

ในการบำบัดพื้นฐานดินอ่อน ได้มีการปรากฏวิธีการก่อสร้างรูปแบบใหม่ที่แทนที่เสาหินที่ใช้วิธี vibroflotation ซึ่งคือเทคโนโลยีการก่อสร้างเสาหินโดยใช้ท่อสั่นสะเทือนอัดแน่น หลุมเจาะโดยใช้แรงสั่นสะเทือน โดยจะติดตั้งค้อนสั่นบนไซโล จากนั้นใช้แรงสั่นสะเทือนของค้อนสั่นขับท่อให้ลงสู่พื้นดิน เมื่อท่อถึงระดับความลึกที่กำหนด จะเริ่มเทคอนกรีต (ท่อมีช่องเติมวัสดุ และฮอบเปอร์เติมวัสดุจะถูกยกขึ้นด้วยรอกของเครื่องตอกเสา) ขณะที่ค่อยๆ ดึงท่อขึ้นพร้อมสั่นสะเทือน ทำให้คอนกรีตถูกเทและสั่นเพื่ออัดแน่นไปพร้อมกัน จนกระทั่งคอนกรีตถูกเทถึงระดับที่กำหนด เครื่องตอกเสาแบบสั่นสะเทือน เป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่สำหรับตอกเสา มีหลายประเภท เช่น ประเภทเดินท่อ ประเภทล้อเลื่อน ประเภทตีนตะขาบ พลังงานที่ใช้มักเรียกกันทั่วไปว่า 60, 75, 90, 110, 120 และแม้แต่ 150 เลือกรุ่นตามข้อกำหนดด้านการออกแบบเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็ม ความยาวของเสาเข็ม และสภาพทางธรณีวิทยา เสาเข็มหินยำแบบสั่นสะเทือนโดยใช้ท่อผลักอัดแน่น มีลักษณะเด่นคือ อุปกรณ์เรียบง่าย การใช้งานสะดวก ต้นทุนต่ำ การก่อสร้างรวดเร็ว และไม่ก่อให้เกิดมลพิษ จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการปรับปรุงดินฐานรากอ่อน