Файл: Книга предназначается для студентов специальности Промышленное и гражданское строительстве.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 286
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Для изготовления набивных частотрамбованных свай применялись копры Т-135. Копер (15.16) состоит из следующих основных частей: опорной рамы с катками, башни, парового котла, паровоздушного молота, паровой двухбарабанной лебедки, обсапной трубы и тяговых соединений.
Копер приспособлен для забивки и извлечения обсадной трубы. Он оборудован молотом одиночного действия С-276 с полуавтоматическим парораспределением. При забивке обсадной трубы высоту подъема молота регулируют рычагом управления выпуска пара. В комплекс копра входят обсадные трубы (15.17) диаметром 325 мм со стенкой толщиной 20 мм.
Частотрамбованные сваи применялись на стройках Москвы в 1949—1957 гг., например, для усиления коробчатых фундаментов высотной гостиницы «Ленинградская» и высотного жилого дома на Котельнической набережной. Сваи изготовляли длиной от 7 до-11м. Производительность работ по изготовлению частотрамбованных свай на указанном объекте в отдельные дни доходила до 6 свай
в смену, что несколько ниже средней производительности копровой установки на забивке железобетонных свай.
Статические испытания показали высокую несущую способность этих свай, составившую 90—100 т при осадках, не превышающих 3 мм. Расчетная нагрузка на сваи по проекту была принята 60 т.
Недостатком частотрамбо-ванных свай является затруднительность контроля за процессом бетонирования,вследствие чего были случаи местных сужений (шеек) ствола сваи под действием подземных вод. Поэтому при изготовлении час-тотрамбованных свай исключительно строго должна соблюдаться и контролироваться технология производства работ.
Сваи системы «Франки». Такие набивные сваи, сконструированные в 1915 г., широко применялись в последние годы в Польше, Венгрии, Англии, Бельгии, АРЕ и странах Латинской Америки. Широкому применению их в Польше (до 70%) способствовал выпуск оборудования (станки KPF) и создание специализированных организаций.
С помощью копрового оборудования K.PF сваи «Франки» . изготовляют диаметром до 0,6 м и длиной до 20 м с несущей способностью до 200 т.
Последовательность изготовления свай показана на 15.18. Сваи изготовляют в инвентарной толстостенной обсадной трубе с помощью специального копра. Подвешенную к копру обсадную трубу устанавливают в месте изготовления сваи на поверхности грунта (полож. /) и заполняют на высоту 0,8—1 м жестким бетоном или сухой бетонной смесью. Затем смесь уплотняют бабой, падающей с высоты 1 м; заклиниваясь в трубе, смесь образует бетонную пробку (полож. //). При дальнейшем трамбовании бетона пробка, тянущая за собой обсадную трубу (полож. ///), вгоняется вместе с ней в грунт.
После достижения проектной отметки обсадную трубу поднимают на тросах на 20—30 см и той же трамбовкой выбивают из нее бетонную пробку (полож. IV).
Уширенную пяту образуют трамбованием бетонной смеси жесткой консистенции. О достигнутом расширении пяты судят по объему израсходованного бетона. Площадь горизонтального сечения пяты обычно в 2—3 раза больше сечения обсадной трубы. В слабых грунтах объем пяты достигает нескольких кубических метров.
После установки арматурного каркаса (полож. V) обсадную трубу заполняют бетоном и постепенно извлекают ее из скважины (полож. VI). Последнюю стадию рассмотрим подробнее. Процесс формирования ствола сваи включает следующие операции: наполнение бадьи бетоном (около 100 л); подъем снаряда на 2 м; подъем бадьи и засыпка бетонной смеси в обсадную трубу (высота бетонной смеси после засыпки не должна превышать 0,9 м); подъем снаряда на высоту около 7 м и опускание его для стряхивания бетона с арматурного каркаса; опускание снаряда до соприкосновения с бетоном и натяжение троса; подтягивание трубы на высоту 20—30 см. Высота столба бетонной смеси в трубе после подтягивания должна составлять 20-—30 см.
Расширяют ствол сваи ударами снаряда с высоты 1—1,5 м. Когда высота столба в трубе достигнет 20—30 см, трамбование прекращают до загрузки следующей порции бетона. Вследствие уплотнения окружающего грунта бетоном диаметр ствола сваи на 10— 20% получается больше внутреннего диаметра обсадной трубы.
Все указанные операции повторяют до момента подъема обсадной трубы на уровень контрольной отметки на стреле копра. В этом случае нижний конец трубы находится на проектной отметке головы сваи. Бетонирование заканчивают с таким расчетом, чтобы сформированная голова сваи находилась на 10—20 см выше проектной отметки (полож. VII). _
От описанной выше технологии несколько отличается способ изготовления свай «В и б р о - Ф р а н к и». Работы по устройству этого вида свай на стадиях /—V ведут по системе «Франки», после чего включают вибратор для извлечения обсадной трубы и формования бетонного ствола.
Сваи системы «Франки» можно размещать в грунте как вертикально, так и наклонно. Такие сваи можно устраивать в любых грунтах, допускающих забивку обсадных труб с закрытым торцом. Копры KPF выпускают в Польше различных модификаций: на автомобиле, рельсовой тележке, шагающие и др. (15.19). Копровая установка KPF-22S состоит из дизельного двигателя, лебедки, стрелы и ходовой части.
Двигатель установки, оборудованный разъединительной муфтой, расположен на раме ходовой части. Вращающий момент от двигателя передается лебедке через редуктор и используется для привода гидравлического насоса системы управления механизмами копровой установки.
Механизмы лебедки состоят из трех канатных барабанов для подъема ударного снаряда, перемещения бадьи с бетонной смесью и извлечения обсадной трубы. На валу барабана, предназначенного для извлечения обсадной трубы, насажен кабестан для перемещения
копровой установки по рельсовому пути и других вспомогательных работ. Стрела может поворачиваться на 60°.
Ходовая часть копровой установки состоит из четырех двухколесных тележек, передвигающихся по временному рельсовому пути.
Во время формовки сваи, монтажа, демонтажа или во время укладки рельсового пути стрела поддерживается четырьмя винтовыми домкратами. Стрела, выполненная из стальных труб, с помощью петлевого шарнира может наклоняться назад на 15° от вертикального положения. На вершине стрелы укреплены блоки для направления канатов от отдельных барабанов лебедки в переднюю часть направляющей.
Установка KPF оснащена ударным снарядом для погружения обсадной трубы диаметром 0,5 м. В ее комплект входят также обсадная труба, загрузочное устройство для бетонной смеси, откидывающееся при достижении верха трубы, а также загрузочное устройство, отрываемое вручную.
Копровые установки KPF оснащены электрическими светильниками и сигнализационной системой для согласования действий машиниста и формовщика.
В комплект копровых установок могут входить колесные тележки для перевозки установок и контейнеры для бетонной смеси. На площадке для работы копровых установок требуются также: бетоносмеситель емкостью 250 л, винтовые (или другие) домкраты, тяговые лебедки, комплект шпал И
рельсов, емкость для цемента (если не используют цемент в мешках) и самосвалы.
Копровые установки KPF-22 можно применять в различных климатических условиях. На монтаж (демонтаж) установки требуется 3—4 ч; столько же занимает погрузка или выгрузка.
Установку обслуживают машинист и его помощник. Машинист управляет механизмами подъема ударного снаряда и двигателем. Свайные работы выполняет бригада из шести-восьми человек, в зависимости от степени механизации вспомогательных работ.
О производительности установки KPF можно судить по данным табл. 15.5.
Копровые установки KPF-22, помимо набивных свай, можно применять для выполнения различных работ: устройства заглубленных каптажей, депрессионных колодцев, углубленных реперов, для извлечения стальных шпунтин, для забивки готовых свай, шпунтовых стенок.
Контроль за устройством свай ведут в процессе забивки обсадной трубы и в процессе формования сваи. После затвердевания бетонной смеси качество сваи определяют пробными нагрузками. Результаты контрольных измерений заносят в паспорт сваи. В паспорте должны быть указаны следующие данные: дата изготовления, номер сваи; время начала и окончания забивки; время бетонирования; температура воздуха; марка бетона; величина среднего отказа обсадной трубы; длина погружения трубы и длина ствола.
Учитывая многолетний опыт применения свай KPF и их надежность, польские строители пришли к выводу о необходимости расширения области применения набивных свай системы «Франки».
Метод, аналогичный устройству свай системы «Франки», приме
нен Главленинградстроем при сооружении одного из зданий по
Гражданскому проспекту. В отличие от описанного выше способа
использовался не жесткий, а литой бетон. При формировании ство
ла для выталкивания бетона из обсадной трубы применялся гид
родомкрат.
§ 5. Сваи в забивных оболочках, остающихся в грунте
Прототипом ряда бетонных свай, изготовляемых в металлической оболочке, забитой в грунт, послужила свая О. Штерна. Эта свая имеет коническую форму и состоит из оболочек и сердечника. Оболочку изготовляют из листовой стали толщиной 3 мм. Сердечник деревянный, сплошной, со сверлением по центру, служит для пропуска металлического стержня диаметром 40 мм. Сердечник предназначен для забивки сваи, а стержень — для извлечения сердечника после ее забивки (15.20, а). Свая Маета (15.20, б) имеет усиленный наконечник. После удаления сердечника полость оболочки, оставшейся в грунте, заполняется бетоном.
Положительные стороны свай подобной конструкции — гарантия сплошности ствола сваи в сложных гидрогеологических условиях, а также изоляция бетона сваи от химически агрессивных вод. Кроме того, наличие оболочки позволяет без ущерба для качества сваи
допускать значительные перерывы между забивкой оболочки и заполнением ее бетонной смесью
Недостатками свай такой конструкции являются.значительныи расход листовой стали, а также понижение несущей способности свай вследствие незначительной величины трения гладкой поверхности металла по грунту. Кроме того, из свай Штерна трудно извлекать сердечники из-за смятия оболочек и недостаточной жесткости их при забивке. Поэтому теперь сваи Штерна, не применяются, однако идея их использована в ряде конструкций современных видов свай.
Смятие оболочки при извлечении сердечника удалось преодолеть с помощью разъемного сердечника в сваях Раймонда (см. далее).
Сваи британской фирмы типа «Скрурэт» имеют несущую способность до 1500 т. Способ их устройства включает все основные операции, характерные для свай, имеющих гибкую стальную оболочку и жесткий сердечник. Особенностью конструкции сваи, имеющей рифленую оболочку, состоящую из отдельных секций, является то, что нижняя секция выполнена из стальной пластины, на которую свободно опи» рается жесткий сердечник. Свая погружается при вращательно-поступательном внедрении ее в грунт. После достижения нижней секцией проектной отметки стальной сердечник извлекают, в по-
лость сваи опускают арматурный каркас, после чего ее бетонируют. Сваи этого типа диаметром 1,37 м использовались в качестве свай-стоек при строительстве моста.
Сваи «А к к е р м а н». При их устройстве используют тонкие металлические трубы диаметром 30 см, забиваемые в грунт с помощью сердечника. Для предотвращения смещений оболочки в процессе забивки последняя снабжена специальными ребрами-стабилизаторами, что обеспечивает более точное погружение сваи. После забивки сердечник извлекают и полость бетонируют.