В данной статье представлена информация о технологии ограждения котлованов и траншей стальными трубами. Вы узнаете, как выполняется данный процесс и какая техника привлекается для его реализации. Мы рассмотрим сферу применения метода, его преимущества и недостатки.
Компания "Установка свай" предлагает услуги по забивке и погружению труб для ограждения котлованов. Наш парк спецтехники позволяет произвести данные работы быстро качественно и по приемлемой цене.
Также к обрушению стенок котлованов приводят атмосферные и гидрологические факторы - дождевые и снеговые осадки, грунтовые воды. Особенно подверженными деформациям являются низкоплотные и несвязные грунты - песчаные, лессовидные, супеси.
Рис
Действующие строительные нормативы выдвигают требования к граничной глубине котлованов, при разработке которых допустимо отсутствие дополнительного укрепления:
Важно : если котлован выкапывается на глубину большую, чем вышеуказанная, укрепление его стенок является обязательным.
Ограждение котлованов является вертикальной стенкой по всему его периметру. Осуществляется этот процесс при помощи:
Погружаются эти элементы в грунт, а в качестве дополнительных элементов используются пояса жесткости, забирки и балочная система.
Процесс погружения условно можно разделить на два больших этапа:
Ограждение трубами, в отличие от стенок из шпунтового металлопроката, не образует герметичной конструкции, что не позволяет применять его для защиты выемки от заполнения грунтовыми водами. Трубчатые металлические сваи используются в условиях, когда от ограждения требуется максимальная устойчивость - при разработке котлованов в грунтах, склонных к горизонтальным сдвигам, и в котлованах, расположенных рядом с уже существующими многоэтажными зданиями.
Важно : устойчивость труб достигается за счет их большого, в сравнении со шпунтом, поперечного сечения (диаметра), которое может варьироваться в пределах 10-200 см. После монтажа трубы работают в грунте как висячие конструкции - они удерживаются за счет сопротивления почвы к боковым стенкам трубы.
Варьироваться этот диаметр может в пределах 100 – 2000 мм. После процесса погружения труб выполняется разработка траншеи по периметру ограждения, для того чтобы монтировать пояса жесткости и балочную систему.
В зависимости от схемы размещения элементов, трубчатые ограждения классифицируются на две группы - сплошные и промежуточные. В сплошных ограждениях трубы располагаются вплотную друг к другу (используются соединяющиеся в замок либо отдельно стоящие трубы), в промежуточных - трубы забиваются с шагом 1-3 метра (конкретное расстояние предусматривается проектом) и обвязываются забиркой.
Рис
Забирка может выполняться из дерева либо листового металла, ее основная задача - закрыть свободное пространство между трубами, в зоне которого могут происходить обвалы грунта.
Заключительным этапом является ярусная разработка грунта в котловане.
Полезные для Вас материалы:
Важно : длина шпунтовых труб варьируется в пределах от 5 до 24 метров. Диаметр - от 530 до 1220 мм, толщина стенок - от 9 до 16 мм (в зависимости от диаметра). Трубы изготавливаются из сталей марок СТ3ПС и СТ3СП, соответствующих классу прочности К52.
Рис : а) трубошпунт ШТС; б) трубошпунт ШТСО
При стандартном производственном процессе трубошпунт не покрывается защитным слоем антикоррозийной грунтовки, который наносится по индивидуальному требованию заказчика. Наличие защитного покрытия значительно увеличивает эксплуатационный ресурс трубы и позволяет применять ее повторно, после демонтажа, даже при использовании в условиях насыщенной грунтовыми водами почвы.
Процесс погружения труб в грунт осуществляется при помощи специального оборудования:
Наиболее востребованным способом монтажа трубчатого шпунта является метод ударной забивки. В отличие от вибрационного погружения, КПД забивки в меньшей мере зависит от характеристик грунтов - технология имеет высокую эффективность в условиях насыщенной грунтовой влагой почвы, в песчаных, глинистых и суглинистых грунтах.
При монтаже трубчатых ограждений в высокоплотной почве, из-за сопротивления которой требуемую продуктивность не обеспечивает ни один из методов погружения, применяется технология лидерного бурения. Суть данного метода заключается в разработке посредством МБУ (мобильной буровой установки) скважин по периметру котлована для последующего монтажа в них труб. Диаметр разрабатываемых скважин на 25-30 мм. меньше сечения используемых труб.
Рис
Последовательность монтажа трубошпунта выглядит следующим образом:
Рис
Важно : после монтажа труб по периметру котлована они обвязываются забиркой и укрепляются рамами жесткости (горизонтальными балками, приваренными к трубам в 1-2 ряда). При необходимости выполняется дополнительное усиление ограждения поперечными и угловыми распорками, наклонными упорами в плиту либо анкеровкой.
Основные функциональные узлы сваебойной установки следующие:
Рис
СК "Установка Свай" имеет в своем распоряжении обширный парк высокопроизводительных сваебойных установок, в который входят:
Что касается стоимости производственного процесса забивки труб для ограждения котлованов, то наша компания предлагает вам следующий тариф:
За один погонный метр забивки трубы – 450 рублей , что значительно ниже средних рыночных цен.
Высокий уровень подготовки наших специалистов и их солидный опыт позволяет производить сваебойные работы на должном качественном уровне, работаем в Москве.
Мы работаем не только с забивкой труб для ограждения котлованов и шпунтом , но и с металлическими винтовыми сваями, железобетонными сваями.
Обращайтесь!
Сваи являются соединением между основанием дома и слоем грунта. Их устанавливают, чтобы сделать фундамент более прочным. Сваи бывают из разного материала: металл, дерево, железобетон. Сваи погружаются в грунт либо наполовину, либо полностью, это зависит от того, какое сооружение предполагают построить. Видов свай существует несколько: буронабивные, деревянные, железобетонные, трубобетонные, шпунтовые и грунтоплавленые сваи.
Каждый тип подойдет лишь для определенного типа почвы. Для разных видов свай требуется свой метод погружения. Все эти нюансы необходимо соблюдать, чтобы в конце концов вы построили крепкое основание вашего жилого дома.
В этой статье будут обсуждаться все виды свай, их применение, а также методы погружения свай (технологии погружения), оборудование и специальные инструменты, которые требуются для погружения различных видов свай.
Они имеют несколько разновидностей, основная из них – баретт. Преимущество этой разновидности заключается в том, что она обладает высокой несущей способностью. Форма буронабивных свай – прямоугольная. Баретт используют для равномерной передачи давления стен и предметов, находящихся внутри здания, на фундамент. Методов погружения буронабивных свай существует множество. Основные из них:
Погружение буронабивных свай
Чтобы произвести бурение, используют специальный станок. Бурение происходит двумя способами: ударный, вибрационный. Затем происходит погружение свай (методы будут рассматриваться далее), их бетонирование. Внимание: при установке буронабивных свай нужно четко следовать точному алгоритму действий.
Их используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта. Материалом данных свай являются стволы сосен. Если невозможно найти данный материал, позволяется использовать стволы другого дерева – дуба. Перед установкой нужно запастись специальными инструментами, а точнее молотами:
Погружение деревянных свай
При погружении концы свай делаются острыми. Также при погружении в почву, можно на концы свай надеть специальные башмачки, сделанные из металла. Бывает, что длины свай недостает. В этом случае применяют их наращивание.
Погружение железобетонных свай
Здесь все нагрузку конструкции передают на грунт. В данном виде свай в материале используется тяжелый бетон. Давление передается посредством трения железобетонных свай и слоя грунта. Метод погружения железобетонных свай – забивка. Забивка происходит молотом (гидравлическим). Материал вообще не деформируется, остается в прежнем состоянии без потери своих характеристик. Перед погружением железобетонных свай необходимо определить несущую способность почвенного покрова.
Погружение трубобетонных свай
Используют для придания большой прочности основания дома. Для погружения применяют трубу (материал – сталь). Метод погружения – забивка. Для забивки трубобетонных свай используют пневмоударную машину. Используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта (глинистой, песчаной, влажной).
Их не используют для постройки обычного жилого дома. Они применяются для постройки временных конструкций, которые в будущем будут снесены. Шпунтовые сваи могут быть сделаны из разного материала, они бывают железобетонные, стальные, деревянные. При погружении их устанавливают рядом друг с другом для того, чтобы они не пропускали внутрь воду. Данная конструкция имеет название: шпунтовая стена.
Перед погружением происходит нагрев почвенного покроя, из-за чего изменяются физико-химические свойства грунта. После данного процесса устанавливается нужная плотность грунтового слоя для дальнейшего погружения свай. Сначала делают дегидратацию, то есть отделяют молекулы воды от грунта (осушение). Затем происходит спекание – это делают для того, чтобы материал перешел в твердое состояние. Потом грунт подвергают плавлению. Далее над расплавом проводят гомогенизацию (нагревание) – данный процесс проводят для придания почвенному покрою однородности. После нагрева массу охлаждают. Грунт становится твердым и приобретает молекулярную кристаллическую решетку. После данного длительного процесса грунт приобретает необходимые для погружения свай физические, химические и механические свойства.
Погружение грунтоплавленных свай
Для строительства обычных жилых домов используются следующие виды свай: буронабивные, деревянные, трубобетонные. Изредка применяются грунтоплавленые. При установке данных видов свай следует соблюдать правила и иметь при себе специальные инструменты и оборудование.
Способов погружения свай существуют несколько, все они имеют общую цель: погружение свай на нужную точку, глубину, заданные по проекту строительства. Методы:
Различные методы погружения свай
Эти шесть методов будут рассматриваться в данной статье, также рассмотрим преимущества и недостатки каждого отдельного способа. Комбинированные методы рассмотрим в самом конце.
Является самым популярным способом из всех с применением специального ударного оборудования (различные молоты). Как было сказано ранее, в основном используют паровоздушные и гидравлические молоты. Также существуют дизельные молоты. Плюс данного молота заключается в том, что энергия удара у них в 4 раза больше, чем у остальных.
Для забивки используют пневмоударную машину. При забивке удары осуществляются в верхний конец свай. Чтобы после этих ударов сваи не деформировались и не подверглись разрушению, применяют оборудование под названием наголовник. Забивка продолжается до тех пор, пока сваи не достигнут глубины, которая необходима по проекту строительства. Наиболее часто этот способ использует для строительства промышленных сооружений и обычных жилых домов. Если сваи сделаны из железобетона, для их удобной установки требуется автомобильный кран, который будет поддерживать железобетонную сваю снизу.
Чтобы выбрать тип молота для забивки свай, необходимо определить массу свай и молота. Дизельные молоты обладают наибольшей производительностью, их используют при больших объемах работы. Механические молоты обладают наименьшей производительностью, их применяют при маленьких объемах работы. Дизельные молоты будут выполнять работы даже при температуре -30 градусов. Паровоздушные и гидравлические молоты используют для забивки металлических и деревянных свай. Чтобы сваи забивались в ровном направлении, молотами сначала бьют с небольшой высоты. В данном случае следует совершить несколько ударов. Когда сваи достигают нужной глубины, в конце совершаются последние десять ударов для каждой сваи.
Здесь применяется специально оборудование, называемое вибропогружателем, который будет точно по вертикали погружать сваи. Как только конец сваи коснется почвенного покроя, вибропогружатель включают на низкую скорость и постепенно погружают в грунт. Когда уменьшают скорость данного оборудования, нагрузка на грунт идет только со стороны свай, иначе установка может провалиться. Если слой грунта твердый, для этого дополнительно применяют другой инструмент – вибромолот. С помощью вибромолота сваи погружаются одновременно ударами и вибрацией. Это способствует быстрому погружению установки в почву. Если погружение свай происходит в глинистую почву, то несущая способность свай любого материала значительно уменьшается. Чтобы это предотвратить нужно применить ударный метод погружения свай. Когда будет оставаться примерно 25 сантиметров до необходимой глубины забивать свай нужно механическим молотом.
Вибрационный метод погружения свай используется для грунтов, насыщенные большим количеством влаги. Данный способ можно использовать и для плотных слоев грунта, но перед погружением свай нужно пробурить скважину, и лишь затем выполнять вибропогружение. Обычно используют виброударный метод погружения свай, он помогает быстро достичь необходимой глубины, заданной по проекту строительства. Вес ударной части вибромолота должен равняться (как минимум) половине массы свай (масса зависит от материала). Важно помнить, что сваи должны с легкостью преодолевать любое сопротивление почвенного покроя. Сопротивление почвы с повышенной влажностью преодолевается вибрацией. Плотный слой грунт преодолевается ударами. Вибрационный способ погружения свай – трудоемкий процесс.
Данный метод используется в местах с плотным почвенным покроем. Поверхность, на которой будет строиться основание дома необходимо полностью сделать ровной. Количество свай для метода вдавливания потребуется гораздо меньше, чем для других способов их погружения. В самом начале сваи опускают на глубину одного метра. Затем сваи начинают постепенно продолжают вдавливать на глубину, которая необходима по проекту строительства. Вдавливание свай выполняет специальная самоходная машина. Обычно способ вдавливания используют для железобетонных свай. Метод погружения свай вдавливанием имеет ряд преимуществ:
Эти преимущества делают метод погружения свай посредством вдавливания одним из наилучших способов. Есть три технологии вдавливания свай: точечная, линейная и кустовая. Как было сказано ранее для данного способа используется сваевдавливающая машина. Такая машина имеет свои плюсы:
Есть плюсы, есть и минусы:
Метод вдавливания свай один из новейших способов погружения свай в почвенный покров.
Данный метод подойдет только для свай, имеющих винтовой наконечник из стали. Ранее метод погружения свай завинчиванием использовался преимущественно в промышленности, но сейчас он получил большое распространение и в строительстве частных домов. На нижнем конце сваи расположен «башмачок», конусообразной формы. Завинчивание осуществляется специальными установками, которые находятся на машине, а именно кабестанами. Кабестан опускает сваю над нужным местом. Свая, в свою очередь, с помощью вращательных движений наконечника пробуривает грунт до требуемой глубины. Метод завинчивания свай имеет схожие стороны с такими способами, как ударный и вибрационный. После достижения глубины внутренняя полость свай бетонируется. Основные составляющие винтовых свай – это нижняя и верхняя части. Одним из главных преимуществ способа погружения свай завинчиванием является то, что при необходимости их с легкостью можно выкрутить обратно. Множество плюсов содержатся в винтовых сваях. Давайте их обсудим:
Недостатки винтовых свай:
Винтовые сваи используют для того, чтобы ускорить процесс строительства основания здания. Завинчивают сваи в грунтовый слой в шахматном порядке. Это довольно простой процесс и не требует особых усилий, но требует профессионализма и прилежности в работе. Погружение свай этим методом должна осуществлять специализированная бригада с профессиональными строителями. Конечно же данный тип строительства можно проводить и самостоятельно, но перед установкой необходимо все рассчитать, чтобы в последующем не возникло отрицательных последствий. Винтовые сваи могут повредиться, когда их погружают внутрь почвы, потому что в ней могут находиться различные препятствия, такие как камни, корни деревьев или другие предметы, все они могут мешать погружению винтовых свай. Чтобы устранить все эти проблемы, перед установкой нужно провести пробное бурение грунта. Если почва содержит большое количество камней, то строительство свайного основания дома невозможно. Если они встречаются в малом количестве, то стоит скорректировать свои расчеты, и только затем приступить к погружению винтовых свай.
Перед установкой набивных свай необходимо пробурить скважину в почвенном покрое. Все буронабивные сваи являются железобетонными. Данный метод применяется как в промышленности, так и в строительстве жилого здания. Набивные сваи также используются в крупномасштабных проектах. В самом начале в пробуренную скважину помещаются обсадные трубы, например, из рубероида. Устанавливают арматуру и заливают бетонную смесь. Пока бетон не засох, обсадные трубы изымают из грунтового слоя. Данный способ имеет только один, но большой минус: вы потратите много времени, так как на отвердевание бетонной смеси понадобится около 30 дней. Погружение буронабивных свай требует профессиональных рабочих, потому что данный процесс содержит несколько нюансов. В местах с глинистым и песчаным почвенным покроем установка буронабивных свай не рекомендуется, потому что «ствол» установки может иметь неровное направление. На сегодняшний день погружение буронабивных свай набирает популярность для плотных почв.
Погружения комбинированных свай
Комбинированные сваи – используются в местах, где имеется очень слабый почвенный покрой, и погружение необходимо осуществить на глубину 25 метров. Материал комбинированных свай – железобетон или сталь. Стоит признать, что комбинированные сваи используются в редких случаях, по сравнению с остальными видами свайных установок. Нижний конец сваи сделан из дерева, а верхний конец – железобетон, либо сталь. Комбинированные сваи погружаются в почву различными способами, но наиболее распространенный является ударный метод. Поэтому комбинированные сваи забиваются в грунт молотами (дизельными). Их обычно используют в строительстве промышленных сооружений. Точка глубины, на которую нужно погрузить комбинированные сваи, находится ниже грунтовых вод (30 метров). Предприятия, занимающиеся добычей полезных ископаемых (нефть, газ, каменный уголь и другие), нуждаются в постройках, у которых основание крепится на комбинированных сваях. Комбинированные сваи делятся на несколько типов. Каждый из этих типов имеют свои преимущества и недостатки. Выбор типа комбинированных свай зависит от свойств почвенного покроя. Наиболее распространенная комбинированная свая та, которой верхний конец буронабивной, а нижний конец забивной.
Хочется подвести итог. Все эти способы имеют право на существование. Каждый метод применяется в определенной сфере (промышленное или обыкновенное строительство). Ударный метод, вибрационный метод, методы вдавливания и завинчивания – все они имеют свои преимущества и недостатки. Многое зависит от места, где будет осуществляться постройка того или иного сооружения. У всех этих методов имеются две общие стороны: перед установкой различных видов свай следует провести все необходимые расчетные работы и погружением свай должны заниматься исключительно профессионалы. Для каждого отдельного способа требуется специальное оборудование. Оборудования и инструменты могут быть разными для каждого метода погружения свай: сваевдавливающая машина, молоты (дизельные, гидравлические, паровоздушные), пневмоударная машина, кабестан. В любом случае помните, фундамент вашего дома должен быть крепким!
В последнее время активно ведется жилищное и гражданское строительство в северных районах нашей страны. Для устройства фундаментов зданий и сооружений, возводимых в условиях вечной мерзлоты или других специфических условиях, лучше всего подходят буроопускные сваи. Любые фундаменты возводятся с учетом строгого последовательного исполнения всех звеньев технологической цепочки и соблюдением строительных норм и правил, а в северных климатических условиях при наличии постоянного промерзания грунтов к подбору и устройству свайных фундаментов нужно отнестись более ответственно.
Буроопускная металлическая свая представляет собой стальную трубу с толщиной стенок 4-12 мм длиной 4-36 м с различными наконечниками:
Выбирать конструкцию сваи с тем или иным наконечником рекомендуется в зависимости от условий погружения и особенностей возводимого строения. Металлические конструкции обязательно обрабатываются антикоррозийными составами.
Наряду с металлическими сваями широко применяются железобетонные конструкции цилиндрического или квадратного сечения, которые могут быть длинномерные или состоять из нескольких секций. Маркируются железобетонные конструкции буквами «С» (квадратное сечение) или буквами» «СО», что означает свая — оболочка. Наиболее часто применяют железобетонные сваи с рабочим сечением 250 х 250 мм или 400 х 400 мм и длиной до 16 метров.
Буроопускные сваи могут быть полыми или сплошными.
Для упрощения подбора свайных конструкций изделия обязательно маркируются. В качестве примера можно рассмотреть следующую маркировку, например, SM-426/10/8/Э/Т/У/09Г2С-4/БП. Это означает, что конструкция сваи металлическая с диаметром стволовой части в 426 мм с толщиной стенок 10 мм, длина составляет 8 метров, буква «Э» означает применение электросварной трубы по ГОСТУ10704-91,буква «Т» вид наконечника (тупой), буква «У» обозначает тип хвостовой части сваи (усиленный), «БП» означает, что данная свая выпускается без покрытия.
Буроопускные свайные фундаменты имеют ряд преимуществ:
К недостаткам этого вида свайного фундамента можно отнести следующее:
Некоторые недостатки вполне возможно устранить непосредственно на строительной площадке: например, для защиты от появления избыточной теплоотдачи строительных цементных растворов в полость металлической конструкции сваи заливают хладагент или охлаждающую жидкость.
В северных климатических районах с постоянным промерзанием земляного основания возможно явление морозного пучения грунтов, которое свойственно глинистым и пылеватым почвам. Такое явление выпучивания замерзшего грунта может вызвать неравномерную осадку во время сезонного оттаивания верхнего слоя мерзлой почвы.
Чтобы исключить опасность неравномерной просадки здания, а, следовательно, возможного перекоса и опрокидывания несущих конструкций постройки, свайные фундаменты на мерзлых грунтах опускают на большую глубину. Поэтому так важно на стадии проектирования выполнить тщательный расчет величины опускания буроопускных свайных конструкций, учесть весь комплекс действующих геологических и гидрогеологических условий во время сезонного промерзания и оттаивания грунтов основания.
Буроопускные сваи обладают значительной способностью сопротивляться силе морозного пучения грунтов в условиях вечной мерзлоты. Правильное устройство свайного фундамента гарантирует устойчивость, прочность и долговечность всего здания или постройки.
Свайная технология применения буроопускных конструкций в качестве фундаментов разработана исключительно для сложных климатических условий вечномёрзлых скальных, твердомерзлых грунтов. Погружение свайных конструкций происходит в несколько этапов:
Когда буроопускная конструкция установлена, нужно подождать некоторое время для ее смерзания с окружающим грунтом, и лишь после этого свая готова к эксплуатации.
После завершения технологического процесса свайная буроопускная конструкция принимает нагрузку от веса дома или постройки и других факторов, и передает ее на нижние более крепкие грунтовые основания.
Устройство свайных фундаментов буроопускным способом выполняется под защитой металлических инвентарных обсадных труб. Для предотвращения попадания земляной массы и грунтовой влаги, в пространство между телом сваи и скважины размещаются конструкции труб обсадки. После завершения процесса монтажа обсадные конструкции извлекаются.
В особых случаях, согласно проекту производства работ, обсадку оставляют в грунтовом массиве. Обсадные трубы могут иметь разные диаметры и для каждого конкретного случая можно подобрать свой размер. Внешнее сечение может быть в пределах от 620 мм до 2500 мм.
В грунт трубы обсадки погружаются с помощью следующих способов:
Процесс бурения грунта может выполняться ударным или вращательным методом.
Пример бурения скважины с обсадной трубой представлен на видео:
В настоящее время заводы — изготовители производят металлические прямоугольные буроопускные конструкции с уширением внизу ствола, закрепленным элементом и ребрами жесткости. Несущую способность буроопускной конструкции обеспечивает специальная цилиндрическая вставка, расположенная между наконечником и телом сваи.
Разрешается применять также полые сваи с последующим заполнением бетонной смесью. Размеры буронабивных конструкций подбираются на основании расчетных данных.
Металлические буроопускные сваи
Погружение свайных буроопускных конструкций в промерзшие грунты проводится следующим способом:
При заполнении пазух свайного фундамента следует помнить, что рекомендуется использовать для этих целей мерзлый материковый грунт.
Процесс монтажа буроопускной сваи
Механизированный способ уплотнения амортизационной подушки заключается в ударном опускании фундаментной опорной конструкции квадратного сечения с большой высоты в скважину.
Буроопускной способ погружения свай можно проводить следующими методами:
Погружение сваи механизированным способом
Каждый из этих методов погружения следует выбирать в соответствии существующих условий строительства домов и сооружений.
Если мерзлые грунты имеют пластичную структуру, то использование буроопускных свай является достойной альтернативой бурозабивной технологии устройства свайных фундаментов в условиях вечной мерзлоты.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ВЛ 35 - 500 кВ
ПОГРУЖЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
СВАЙ В ЛИДЕРНЫЕ СКВАЖИНЫ АГРЕГАТОМ УВВС-60/10 В ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫЕ
ГРУНТЫ ПОД ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ОПОРЫ BЛ 500 кВ
2.2. Устройство лидерных скважин и погружение свай производить ударновибровдавливающим сваепогружателем УВВС-60/10. Техническая характеристика агрегата приведена в технологической карте ТК-1-25-5 .
2.3. Для проходки лидерных скважин в мерзлых грунтах применить лидер, состоящий из цельнотянутой трубы соответствующего диаметра и длины с толщиной стенок от 12 до 18 мм, см. рис. 2. На нижнем конце трубы приварен наконечник, выполненный в виде кольца, внутренняя и наружная конические поверхности образуют режущую кромку.
2.4. Согласно РСН 41-72, площадь поперечного сечения лидерных скважин принимают равной 0,75 - 0,95 площади поперечного сечения сваи. Глубина проходки лидерных скважин для бурозабивных свай не должна превышать глубины погружения свай.
В данной технологической карте Æ скважины принят 250 мм, глубина 7,0 м.
2.5. Последовательность производства работ на пикете и схема движения агрегата приведена на рис. .
Условные обозначения
Места раскладки свай
116 - последовательность погружения свай
Направление движения агрегата УВВС-60/10
Экспликация
Рис. 1. Схема движения ударновибровдавливающего сваепогружателя УВВС-60/10 при забивке свай
2.6. Технологическая последовательность производства работ:
а) сваи выложить так, чтобы их оголовки находились вблизи точек погружения (рациональная схема раскладки свай для данного типа фундамента приведена на рис. );
б) при необходимости, подтаскивание сваи к агрегату производить через нижний отводной блок в пределах до 5 м;
в) агрегат с закрепленным к вибропогружателю лидером подъезжает к месту погружения сваи;
г) при помощи механизмов продольной и поперечной коррекции стрелу и лидерную трубу установить в вертикальное положение и опустить на точку прокола лидерной скважины;
д) опускают аутригеры и включают пригрузку, в зависимости от плотности грунта регулировать энергию удара вибромолота;
е) по достижении проектной отметки лидер вместе с керном грунта извлекают из скважины;
и) агрегат с лидером перемещается к точке прокола очередной скважины, технологическая последовательность производства работ при устройстве лидерных скважин приведена на рис. 2 К-1-25-6 ;
к) перерывы в работе при устройстве лидерных скважин не должны превышать 10 - 15 минут. Перед перерывами в работе, продолжительность которых превышает указанное предельное время, лидер должен быть освобожден от керна грунта;
л) после устройства всех лидерных скважин в кусте свай (2 или 4) отсоединяют от вибромолота лидерную трубу, и вибропогружатель приступает к погружению свай;
м) технологическая последовательность производства работ по вибропогружению свай см. технологическую карту ТК-1-25-5 , п. 2.4.
2.7. Во время забивки постоянно проверять правильность направления сваи и направляющей стрелы сваепогружателя.
2.8. Отклонения от проектного положения забиваемых свай не должны превышать величин, приведенных в таблице № 2 Общей части.
2.9. Приемку свайного фундамента производить на основании перечня исполнительной документации, указанной в СНиП III-9-74 п. 8.15, 8.26.
2.10. При производстве свайных работ необходимо выполнять правила по технике безопасности, указанные в СНиП III-А.11-70, а также приведенные ниже основные требования:
а) запрещается находиться под сваей и лидерной трубой во время ее подъема и установки в наголовник;
б) все операции по опусканию и подъему вибромолота, подтягиванию сваи выполнять по сигналу электролинейщика V разряда;
в) запрещается производить строповку свай при ее подъеме и установке в наголовник за монтажные петли, строповку свай производить специальными тросами, см. узел 3, рис. 3 К-1-25-5 ;
г) в процессе работы запрещается находиться у работающего молота ближе чем на 3 м;
д) не допускается оставлять сваю, молот и лидерную трубу на весу во время перерывов в работе;
е) при силе ветра 6 баллов и более работы должны быть прекращены, молот опущен в крайнее нижнее положение;
и) каждый работающий на строительной площадке обязан строго выполнять требования «Правил пожарной безопасности при производстве строительных работ».
2.11. Работы по вибропогружению свай выполняется звеном рабочих в составе:
Профессия |
Разряд |
Количество |
Машинист вибропогружателя |
||
Электролинейщик |
||
Электролинейщик |
||
ИТОГО: |
2.12. Калькуляция трудовых затрат составлена на вибропогружение 16 металлических свай в предварительно проколотые лидерные скважины. Время погружения одной сваи условно принято 20 минут. Фактическую норму времени определить из пробного погружения 5-ти свай на характерных пикетах.
Результаты пробного погружения оформить актом. По результатам пробного погружения откорректировать калькуляцию трудовых затрат.
Калькуляция трудовых затрат
Обоснование |
Наименование работ |
Ед. изм. |
Объем работ |
Норма времени на единицу, чел.-ч |
Затраты труда на весь объем, чел.-день |
§ 23-3-3 табл. 2 п. 5б, 6б (применить) |
Прокалывание скважин лидером при помощи агрегата УВВС-60/10 |
1 скваж. |
|||
Электролинейщик |
2,15 |
||||
Машинист |
0,55 |
1,07 |
|||
Выпуск Т-32 § 1 табл. п. 1г, 2г (применить) |
Вертикальное погружение металлических свай СМ-8 в лидерные скважины агрегатом УВВС-60/10 |
1 свая |
|||
Электролинейщик |
|||||
Машинист |
1,95 |
||||
ИТОГО: |
ч.-дн. |
Примечание : 1. При производстве работ в зимних условиях учесть поправочный коэффициент для VI температурной зоны, см. ЕНиР «Общая часть», стр. 12.
2. Продолжительность рабочей смены принята 8,2 часа.
3.1. Технико-экономические показатели определены на свайный фундамент, состоящий из 16-ти металлических свай.
3.2. Трудоемкость, чел.-дн. |
|||||
Работа основного механизма, маш.-смен |
|||||
Численность звена, чел. |
|||||
Производительность труда рабочих за смену, пикет |
|||||
Продолжительность забивки 16 свай, смен |
|||||
Отвес |
ОТ-1500 |
1948-71 |
|||
Уровень |
УС-2-500 |
9560-67 |
|||
Деревянные подкладки |
Лес круглый Æ 20 см, дл. - 1 м |
||||
Ключ для разворота свай |
|||||
Кувалда |
11401-75 |
вес 5 кг |
|||
Лопата |
ЛКО-2 |
3620-63 |
|||
Лопата |
|||||
Лом |
ЛО-28 |
1405-72 |
|||
Каска монтажника |
|||||
Топор |
А-2 |
1399-73 |
|||
Аптечка |
медицинская |
4.3. Потребность в эксплуатационных материалах
№№ п.п. |
Наименование |
Ед. изм. |
Норма на час работы механизма |
Кол-во на принятый объем работ |
Дизельное топливо |
кг |
235,6 |
||
Дизельная смазка |
0,76 |
18,8 |
||
Бензин |
0,23 |
Примечание : 1. При работе механизмов в зимнее время расход топлива и смазочных материалов увеличить на 10 %.
2. Часовые нормы расхода горюче-смазочных материалов приведены для средних величин загрузки двигателей.
Страница 13 из 17
Сваи-оболочки - это полые сваи диаметром 0,8 м и более. Такие сваи погружают в грунт с открытым нижним концом.
Рассмотрим более подробно технологию сооружения фундамента мостовых опор с использованием свай-оболочек , она состоит из следующих элементов:
Область применения фундаментов на сваях-оболочках :
Достоинства технологии :
Недостатки :
Собранный (изготовленный) на берегу пространственный каркас с помощью плавсредств доставляется к месту установки на реке (рис. 2.31).
Производится виброметодом с применением мощных вибропогружателей (рис. 2.32).
Каркас может быть обустроен днищем с отверстиями и боковыми стенками из дерева или металла. Его сооружают так, чтобы была возможность демонтажа и повторного использования.
Каркас на ось опоры наводят буксирными и пеленажными катерами, используя пункты геодезической основы и применяя метод засечек.
Рис. 2.31 - Наводка и опускание распорно-направляющего ящика-каркаса: a - доставка каркаса; б - опускание каркаса
Для точного наведения каркаса в плане используют полиспасты и лебедки, расположенные на плашкоуте. На плашкоут также удобно поместить кран для установки секций свай-оболочек, вибропогружателя и средства выборки грунта из оболочек.
После наводки на ось моста и установления центра опоры плашкоут закрепляют маячными сваями по углам каркаса. Ими могут быть как специально забитые металлические или железобетонные сваи, так и угловые сваи-оболочки.
Рис. 2.32 - Погружение свай-оболочек с наращиванием секций и разработкой грунта из внутренних полостей оболочек
Сваи-оболочки можно предварительно укрупнить соединением секций (обычно фланцевыми стыками). В случае необходимости (при большой глубине воды) секциям можно придать плавучесть для их объединения до опускания на дно. Затем на укрупненную сваю-оболочку устанавливают и закрепляют болтами металлический переходник-налоговник. На него, в свою очередь, устанавливают и закрепляют вибропогружатель, который и осуществляет погружение сваи-оболочки (рис. 2.33, а).
По мере погружения оболочку наращивают с постановкой полного количества болтов и обваркой фланцев секций сваи-оболочки по контуру. Фланцевый стык секций покрывают обмазочной гидроизоляцией.
Эффективным средством ускорения погружения оболочки является подмыв. Для этого подмывные трубки (водонапорные иглы) располагают по контуру оболочки (рис. 2.33, б).
Также эффективна опережающая разработка грунта внутри сваи-оболочки грейфером или эрлифтом ниже ножа оболочки.
Рис. 2.33 - Виброметод при погружении свай-оболочек: а - крепление вибропогружателя на свае-оболочке; б - размещение подмывных водонапорных трубок; 1 - вибропогружатель; 2 - переходник-наголовник; 3 - болты крепления; 4 - фланец оболочки; 5 - оболочка
Методы разработки грунта из внутренней полости сваи-оболочки зависят от грунтовых условий. Грунт разрабатывается:
Работа эрлифта показана на рис. 2.34.
Заполнение внутренней полости оболочки бетонной смесью выполняется методом ВПТ (рис. 2.35). Смесь должна быть литой и иметь осадку конуса (ОК) не менее 16-20 см. Основное требование - конец бетонной трубы должен быть всегда заглублен в бетон .
Величина заглубления конца бетонолитной трубы (h ) в бетон должна быть не менее
где Н - глубина погружения сваи-оболочки.
Интенсивность бетонирования J должна быть высокой, не менее J ≥ 2 м 3 /(час·м 2). При этом должно выполняться условие
J ≥ h/2К , м/ч,
где К - показатель сохранения подвижности бетонной смеси, час, - время, за которое ОК уменьшается до 15 см (К ≈ 0,6 ч).
Рис. 2.35 - Бетонирование внутренней полости сваи-оболочки методом ВПТ: a - опускание бетонолитной трубы; б - заполнение трубы бетонной смесью
Порядок работ :
Железобетонные полые сваи диаметром до 0,8 м (погружаемые обычно с закрытым концом) и сваи-оболочки (погружаемые с открытым концом) диаметром до 2,0 м, изготовляют методом центрифугирования на заводах МЖБК. Сваи-оболочки можно изготовлять в вертикальных цилиндрических виброформах. На стройплощадке секции пустотелых свай обычно соединяют сваркой обечаек с постановкой накладок, а свай-оболочек - болтами на фланцах. Металлические части стыков секций перед погружением бетонируют или, как отмечалось в предыдущей лекции, защищают от коррозии специальными составами (например, полимерными или битумными). Внутренние полости погруженных в грунт тонкостенных свай-оболочек обычно армируют (подвешивают арматурные каркасы цилиндрической формы) и заполняют бетонной смесью. Толстостенные сваи-оболочки с двухрядным армированием не заполняют бетоном, даже если используют на водотоках с умеренным ледоходом. Часто они имеют только бетонную пробку в нижней части сваи-оболочки.
Как отмечалось ранее, погружение свай-оболочек производят вибропогружателем, жестко соединенным со сваей через переходник-наголовник. Болтовое соединение оболочки с наголовником прочно, но неудобно: приходится выполнять трудоемкие работы по установке и снятию вибропогружателя. Целесообразно использовать безболтовые зажимные гидравлические наголовники, позволяющие сократить трудозатраты в 8-10 раз. Кроме вибропогружателя соответствующей мощности, для погружения свай-оболочек необходимы направляющие каркасы и оборудование для извлечения грунта из внутренней полости. Для несвязных грунтов используют грейферы, эрлифты и гидроэлеваторы, для связных плотных грунтов - виброгрейферы, которые подвешивают на стрелу крана.
В отечественной практике хорошо зарекомендовали себя низкочастотные вибропогружатели ВП-170 и ВПМ-170, обеспечивающие погружение железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м на глубину 60-70 м. Для погружения в грунт оболочек диаметром 3,0 м используют спаренный вибропогружатель из двух ВП-170, закрепленных на едином наголовнике.
Используют также вибропогружатель ВУ-1,6 с проходным отверстием в центральной части, который можно не снимать во время работ по извлечению грунта из внутренней полости оболочки.
Рекомендуется вести по поточной технологии , обеспечивающей минимум простоев оборудования. Для этого в работе одновременно должны находиться 3-4 оболочки. Каждая из них участвует в определенной операции:
Тип вибропогружателя выбирают, исходя из необходимой вынуждающей силы. Для низкочастотных вибропогружателей значение необходимой вынуждающей силы Р в определяется по формуле
Р в = 1,4Ф - 3Q/κ,
где Ф - расчетная несущая способность сваи по проекту, кН;
Q - вес вибросистемы (включая вибропогружатель, сваю и наголовник), кН;
κ - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.12.
Таблица 2.12 - Значение коэффициента κ
В любом случае должны выполняться условия: Р в > 1,3Q при погружении свай-оболочек с извлечением грунта и Р в > 2,5Q при погружении свай сплошного сечения и полых свай без извлечения грунта.
Технические характеристики некоторых отечественных вибропогружателей для погружения свай и свай-оболочек приведены в табл. 2.13.
Для ориентировочного выбора типа вибропогружателя можно использовать данные, приведенные в табл. 2.14.
Выбор источника питания вибропогружателя надо производить с учетом перегрузки его электродвигателей на 30-35%.
Таблица 2.13 - Технические характеристики отечественных вибропогружателей
МШ-2М - вибропогружатель для погружения и извлечения шпунта.
Таблица 2.14 - Данные для выбора вибропогружателя
Недостатками вибропогружателей с электромеханическим приводом является высокая потребляемая мощность и частый выход из строя электродвигателей из-за воздействия вибрации и сгорания обмоток.
За рубежом используют свайные гидровибропогружатели (табл. 2.15).
Таблица 2.15 - Технические характеристики гидровибропогружателей зарубежного производства
Технология погружения сваи-оболочки обычно слагается из следующих процессов :
Способы погружения сваи-оболочки определяются грунтовыми условиями и глубиной погружения, их можно принимать в соответствии с табл. 2.16.
После выборки грунта из внутренней полости сваи-оболочки при необходимости в нее опускают арматурный каркас (рис. 2.36).
Подводная укладка бетонной смеси в оболочку производится через бетонолитную трубу длиной до 50 м. Она состоит из секций по 6-10 м с водонепроницаемыми прокладками между ними и фланцевыми стыками на болтах.
Таблица 2.16 - Способы погружения свай-оболочек
Глубина погружения, м |
||
Водонасыщенные Несвязные рыхлые Текуче- и мягкопластичные связные |
Под действием силы тяжести То же, с опережающей выборкой грунта из оболочки Вибропогружение |
|
Плотные и средней плотности несвязные Тугопластичные и полутвердые глинистые |
Под действием силы тяжести с опережающей выборкой грунта из оболочки Вибропогружение с выборкой грунта из оболочки |
|
Все грунты со скальными прослойками и валунами более 30 см |
независимо от глубины |
Опускание в лидерную скважину, вибропогружение с удалением препятствий бурением |
Если необходимо обеспечить высокий класс бетона заполнения, в оболочки следует укладывать не литую, а жесткую бетонную смесь. Чтобы она растекалась во внутренней полости, в нижней части бетонолитной трубы закрепляют 1-2 вибратора (рис. 2.37) мощностью по 1-1,5 кВт. При этом необходимо не допустить прорыва воды внутрь бетонолитной трубы.
Рис. 2.37 - Крепление вибраторов к низу бетонолитной трубы: 1 - фланец; 2 - нижняя секция трубы; 3 - центратор трубы; 4 - кабель; 5 - муфта; 6 - трубка; 7 - крепление вибратора; 8 - вибратор; 9 - бандаж; 10 - прокладка