Бояркин (1220872), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

3.1 Цель применения

Целью применения фундаментов из винтовых свай является обеспечение надежного закрепления фундаментов в грунтах с прочностью заделки не ниже несущей способности (нормативного момента) опор при минимальных трудовых затратах при их сооружении.

3.2 Область применения

Фундамент из винтовых свай предназначены для применения в сложных инженерно-геологических условиях (пучинистых грунтах) районов вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания, а также в обычных грунтовых условиях (обводненных песчаных и глинистых грунтах).

Конструкции фундаментов из винтовых свай разработаны для установки железобетонных и металлических консольных (промежуточных, анкерных и переходных) опор контактной сети и стоек жестких поперечин, а также анкеров для крепления оттяжек анкерных опор для участков, электрифицированных на постоянном и переменном токе.

В зависимости от температуры наружного воздуха, винтовые сваи могут применяться в районах с расчетной отрицательной температурой наиболее холодной пятидневки до минус включительно и ниже минус до

включительно, а также в районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно с учетом дополнительных моментов от сейсмических сил.

В конструкциях фундаментов и анкеров, подвергаемых установки вместо фундаментов стаканного типа в дипломном проекте, применены металлические винтовые сваи со стволом из труб наружным диаметром 325 или 351 мм с диаметром лопасти 480 мм и сваи со стволом диаметром 159 мм с диаметром лопасти 270 мм. Длинна свай принята 4,5 и 6,0 м. Винтовые сваи применяются с открытым нижним концом (без наконечника).

Винтовые сваи разработаны для фундаментов:

- консольных опор с базой расположения анкерных болтов максимальной несущей способностью (нормативным изгибающим моментом) .

- стоек жестких поперечин с базой анкерных болтов максимальной несущей способностью .

Для анкеров применяются винтовые сваи, как для консольных опор.

При применении одиночных свай консольные опоры устанавливают непосредственно на верхнюю плиту винтовых свай и прикрепляются с помощью четырех болтов , стойки жестких поперечин – болтами .

В конструкциях анкеров из одиночных винтовых свай проушину для анкерных оттяжек закрепляют в верхней плите сваи также с помощью четырех болтов .

В узлах соединения винтовых свай с опорами между верхом плиты и низом опор устанавливают изолирующую пластину.

Для конструкции винтовых свай при температуре воздуха до минус включительно применяют бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732-78 из стали марки 20 по ГОСТ 8731-87 или стальные электросварные прямошовные трубы по ГОСТ 10704-91 из стали Ст3 по ГОСТ 10706; для лопасти листовую сталь по ГОСТ 19903-74 марки Ст3пс5 ГОСТ 380-94, круг – по ГОСТ 2590-88 марки Ст3сп5 по ГОСТ 535-88. Для металлических конструкций, эксплуатируемых при температуре воздуха ниже применяют низколегированную сталь марки 09Г2С по ГОСТ 19281-73. Сварку следует производить полуавтоматами в среде углекислого газа по ГОСТ 14771-76.

Поверхность всех элементов металлоконструкций свай должна иметь защитное антикоррозионное покрытие, нанесенное методом горячего цинкования или цинконаполненными композициями в соответствии с техническими указаниями К-05/06. Кроме того, наружную поверхность труб сверху на длине 3 м дополнительно следует покрывать лакокрасочными материалами 2-3 группы.

Хомуты должны иметь антикоррозионное покрытие методом горячего цинкования толщиной не менее 70 мкм. Все резьбовые соединения должны защищены методом термодиффузионного цинкования.

Металлические винтовые сваи имеют маркировку, состоящую из буквенно-цифровых групп:

Первая – обозначение конструкции.

СВ - свая винтовая для консольных опор и анкеров с базой между отверстиями в плите для крепления опоры ;

СВП - свая винтовая для стоек жестких поперечин с базой между отверстиями .

Вторая – геометрические параметры. 159, 325 или 331 – наружный диаметр ствола сваи в мм.

Третья – длина сваи в метрах.

Например, СВ-325-6,0 – свая винтовая для консольных опор с наружным диаметром ствола 325 мм, длинной 6,0 м с базой между отверстиями в плите .

Общий вид винтовой сваи марки СВ-325-6,0 применяемой в качестве фундаментов в данном проекте металлических опор представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Винтовая свая

Сооружение фундаментов из винтовых свай предусмотрено с применением машинного комплекса на железнодорожном ходу «УСМК КС» Универсальный строительно-монтажный комплекс со сменными агрегатами для завинчивания и вибропогружения трубчатых свайных фундаментов обор контактной сети. При наличие мерзлых грунтов завинчивание свай выполняют в предварительно образованные направляющие скважины диаметром не более диаметра ствола сваи.

После завинчивания внутренняя полость сваи должна быть заполнена гидрофобной смесью (смесью мазута с песком и мелким щебнем в пропорции 1:1) с расходом мазута 35 кг на 0,1 м³ . Точность завинчивания винтовых свай по глубине и габариту оси пути должны обеспечивать проектное расположение опор контактной сети в пределах допуска в соответствии с требованиями СТН ЦЭ 12-00.

3.3 Виды свайного фундамента

Существуют одновитковые и многовитковые типы свай.

Одновитковая свая состоит из ствола с конусным наконечником, к которому приварена лопасть. Сечения элементов анкера подбираются в зависимости от расчетных нагрузок. При необходимости лопасть может быть усилена. Одновитковый анкер (свая) производится с диаметром лопасти 500 и 850 мм и завинчивается непосредственно в обычный (талый) грунт механизмом с крутящим моментом не менее 50 .

Рисунок 3.2 – Одновитковая свая

Многовитковые сваи разработаны для твердомерзлых грунтов. От одновитковых свай они отличаются количеством витков лопасти и ее диаметром. Необходимая несущая способность сваи обеспечивается изменением количества витков лопасти. Многовитковая свая завинчивается в предварительно подготовленную лидерную скважину диаметром равным диаметру ствола анкера. При завинчивании свай в лидерные скважины обеспечивается наибольшая их несущая способность, поскольку нарушение естественной структуры грунта в данном случае незначительно, кроме того, снижается величина крутящего

момента до 35 - 40 кНм из-за отсутствия сопротивления вдавливанию конца сваи в грунт.

Рисунок 3.3 – Многовитковая свая

Фундаменты на винтовых сваях и анкерные закрепления обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными свайными технологиями. Наиболее важными из них являются малая трудоемкость, отсутствие земляных работ, сохранение грунтов оснований в естественном состоянии, безударное погружение, высокая точность установки в плане и по высоте. Особенно целесообразно их применение в обводненных грунтах.

Винтовые сваи и анкеры находят широкое применение при строительстве на заболоченных, пучинистых грунтах, при строительстве разборных, временных мостов и причалов, возведении фундаментов малоэтажных зданий и сооружений, а также при устройстве фундаментов ЛЭП, опор контактной сети железных дорог.

Внедрение винтовых свай и анкеров в практику электросетевого строительства и линий связи стало возможным благодаря осуществлению комплексной программы расчетно-теоретических и экспериментальных исследований по созданию рациональных конструкций винтовых свай и анкеров для обычных и вечномерзлых грунтов, технологии их изготовления, средств погружения и методов определения несущей способности.

Опыт применения фундаментов на винтовых сваях и анкерных закреплениях показал их эксплуатационную надежность и высокую экологическую эффективность, возможность круглогодичного ведения строительно-монтажных работ.

Анализ экспериментальных работ в нашей стране и за рубежом позволил разработать рекомендации по проектированию винтовых свай и анкеров для электросетевого строительства, а также для опор контактной сети железных дорог и линий связи. Определены оптимальные параметры винтовых наконечников: шаг винтовой лопасти (200–250 мм), диаметр ствола (ступицы) (168, 219–278 и 325 мм), диаметры лопасти (500, 700, 850 и 1000 мм).

В настоящее время отработана технология изготовления винтовых сварных и литых наконечников из углеродистых сталей ВСт3СП5 и 092СП и низколегированных – 10ХСНД, 10Г2СХ.

Завинчивание свай (анкеров) рекомендуется осуществлять на глубину не менее 4,0 м по соображениям надежности. В зависимости от глубины завинчивания и диаметра лопасти введены понятия – сваи (анкеры) мелкого и глубокого заложения. При для песков и – для глинистых грунтов ( , где h – глубина заложения лопасти, D – ее диаметр) сваи отнесены к категории мелкого заложения, при и соответственно – к категории глубокого заложения.

3.4 Определение несущей способности винтовой сваи

Несущая способность винтовых анкеров мелкого заложения определяется с учетом образования конуса выпирания грунта при расчетном угле сдвига :

- в песчаных и глинистых грунтах, кН, при

(3.1)

- в глинистых грунтах, кН, при

, (3.2)

где ­– несущая способность анкера при действии выдерживающей силы, направленной перпендикулярно плоскости лопасти, кН; – глубина заложения лопасти от поверхности природного рельефа, м; – приведенный расчетный удельный вес грунта с учетом взвешенной воды, кН/м³; – коэффициент, принимаемый в зависимости от диаметра лопасти в пределах (0,8–1,0); – расчетное удельное сцепление грунта; – безразмерные коэффициенты, кН/м² (тс/м²), определяемые в зависимости от угла внутреннего трения φ₁ и относительного заглубления; – безразмерные коэффициенты, принимаемые по [29] в зависимости от значения расчетного угла внутреннего трения в рабочей зоне; – коэффициент условия работы, зависящий от вида нагрузки, действующей на анкер (сваю), и грунтовых условий, принимаемый по [29]; –безразмерный коэффициент, принимаемый по графику как функция расчетного угла сдвига, при α₁<17η – принимается равным 1.

Характеристики

Список файлов ВКР