Макаров Ю.А.Основы строительного дела (1003534), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

5.11, а), который жестко соединяют со сваей наголовником и подвешивают к мачте сваепогружающей установки.Колебания пригрузка вызывают силы инерции вращающихся вразные стороны с одинаковой частотой дебалансов, при этом складываются только вертикальные составляющие силы инерции, а горизонтальные составляющие взаимно уравновешиваются. Параметры колебаний зависят от частоты вращения дебалансов и жесткостипружины.Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружатель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структурыгрунта с необратимыми деформациями.При выборе низкочастотных погружателей (7 Гц), применяемыхпри погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек (труб124чатых свай диаметром 1000 мм и более), необходимо чтобы вертикальные инерционные силы превышали вес вибросистемы не менеечем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелыхгрунтов.При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинокпод нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное снижение несущей способностисваи (до 40 %).

Чтобы устранить возникновение этого явления, сваюпогружают на отрезке длиной 15. . . 20 см ударным методом. Дляпогружения легких свай (массой до 3 т) и металлического шпунтав грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления подострием сваи, применяют высокочастотные погружатели (25 Гц иболее).Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь приустройстве лидирующих скважин, т.

е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью пружинных вибромолотов. Наиболее распространенные пружинные вибромолоты (рис. 5.11, б) работают следующим образом. Вибровозбудитель при вращении валов с дебалансами совершает периодические колебания.

Когда зазор междуударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебанийвибровозбудителя, ударник периодически ударяет по наковальне наголовника сваи.Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.Масса ударной части вибромолота применительно к погружению железобетонных свай должна быть не менее 50 % от массысваи.Применяют также метод, основанный на комбинированном воздействии вибрации (или вибрации с ударом) и статического пригрузка.

Вибровдавливающая установка (рис. 5.12) состоит из двух рам.На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме —направляющая стрела с вибропогружателем и блоки, через которыепроходит к вибропоружателю вдавливающий канат от лебедки.Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение(крюк подвески вибропогружателя должен находиться над местом125Рис.

5.12. Схема вибровдавливающей установки:1 – блоки каната для подъема вибрпогружателя; 2 – вибропогружатель; 3 – блокивдавливающего каната; 4 – двухбарабанная лебедка; 5 – рама стрелыпогружения сваи), вибропогружатель опускают вниз, наголовникомсоединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки. После включения вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственного веса вибропогружателя и части веса трактора, передаваемого вдавливающимканатом через вибропогружатель на сваю.

Одновременно на сваюдействует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем срессорной плитой. Метод вибровдавливания не требует устройствакаких-либо путей для рабочих передвижек, исключает разрушениесвай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.Метод погружения свай завинчиванием основан на завинчивании железобетонных или стальных свай со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей (рис. 5.13).

Этот метод применяют126Рис. 5.13. Схема установки для завинчивания свай:а – наконечник для погружения свай в мягкий грунт; б – наконечник для погружения свай в плотный грунт; в – схема установки; 1 – механизм наклона; 2 – рабочийорган; 3 – свая; 4 – наконечник сваи; 5 – аутригерыпри устройстве фундаментов под мачты линий электропередач, радиосвязи и других сооружений, где кроме несущей способностивинтовых свай используют их сопротивление выдергиванию. Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую оболочку); обеспечивать заданный угол погружения в пределах 0. .

. 45 ◦ отвертикали; погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевой силы; при необходимости вывертыватьсваю из грунта.Вращение рабочего органа и его наклон осуществляются от коробки отбора мощности автомобиля.Рабочие операции при погружении сваи методом завинчиванияаналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вдавливанием. Только вместо установки и снятиянаголовника здесь надевают и снимают оболочки.Методы ускорения процесса погружения свай основаны либона энергии давления водяной струи (подмыв грунта), либо на использовании эффекта электроосмоса.

Подмывом грунт разрыхляюти частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38. . . 62 мм, укрепленных насвае на 30. . . 40 см выше острия. При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль ствола вода127размывает грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. Расположение трубок может быть боковым, когда двеили четыре трубки находятся по бокам сваи, и центральным, когдаодин наконечник (одно- или многоструйный) размещен по центрупогружаемой сваи.

При боковом подмыве происходит значительноеуменьшение сил трения по боковой поверхности свай.Для подмыва грунта воду в трубки подают под давлением не менее 0,5 МПа. При подмыве нарушается сцепление между частицамигрунта под подошвой и частично по боковой поверхности свай, чтоможет привести к снижению несущей способности сваи. Поэтомусваи на последнем метре или двух метрах погружают без подмывазабивкой.Применение подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при просадочных грунтах.Погружение свай с использованием электроосмоса применяютпри наличии водонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин.

Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую — к отрицательномуполюсу (катоду) того же источника тока.При включении тока вокруг погруженной сваи снижается влажность грунта, а у погружаемой сваи повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния грунтовых вод и несущая способность сваи, являющейсякатодом, возрастает.Дополнительные операции при погружении железобетонныхсвай с использованием электроосмоса связаны с оснащениемсвай полосами стали — электродами, площадь которых занимает20.

. . 25 % боковой поверхности свай. Эта операция отпадает припогружении металлических свай методом завинчивания.Применение метода электроосмоса позволяет на 25. . . 40 % ускорить процесс погружения сваи, а также уменьшить нагрузки, необходимые для ее погружения.Набивные сваи устраивают на месте их проектного положенияпутем заполнения скважин бетонной смесью или грунтом (песком).Набивные сваи можно изготовлять любой длины без значительных динамических воздействий и применять для укреплениясуществующих фундаментов. Скважины можно бурить в стесненных условиях.

Для повышения несущей способности свай нижнюючасть скважины делают с уширением, которое называется пятой.128В зависимости от способов создания в грунте полости и методовукладки и уплотнения материала сваи подразделяют на буронабивные, пневмотрамбованные, вибротрамбованные, частототрамбованные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай 20. . . 30 м придиаметре 50. . . 150 см. Можно изготовлять сваи диаметром до 3,5 ми длиной до 60 м.Буронабивные сваи устраивают в предварительно пробуренной до заданной отметки скважине с последующим формированиемствола сваи. В зависимости от физико-механических свойств грунтаствол скважины формируют сухим способом без крепления стенокили для предотвращения обрушения с креплением стенок скважиныглинистым раствором или обсадными трубами.Сухой способ применяют в грунтах (просадочных и глинистыхтвердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины.

Скважину необходимого диаметраразбуривают в грунте методами вращательного бурения (шнековаяколонна или ковшовый бур) на заданную глубину. После приемкискважины при необходимости в ней монтируют арматурный каркаси бетонируют, используя бетонолитную трубу.Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай в неустойчивыхводонасыщенных грунтах. В таких грунтах в скважину при буренииподают раствор из бентонитовых глин, который оказывает гидростатическое давление на стенки, скрепляет частицы грунта и хорошоудерживает стенки скважины от обрушения. В скважину глинистыйраствор поступает по пустотелой буровой штанге.Обсадными трубами крепление стенок скважин возможно в любых геологических и гидрологических условиях.

Обсадные трубымогут быть оставлены в скважине или извлечены из нее в процессеизготовления свай. Секции обсадных труб соединяют между собой при помощи замков специальной конструкции или с помощьюсварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунтили вибропогружением.

Характеристики

Список файлов книги