Ж – элементы оборудования для погружения свай с подмывом

Из динамических способов погружения свай можно выделить ударный метод (забивка) и вибропогружение.

Забивка осуществляется молотами – это устройства по принципу привода разделяющиеся на механические, паровоздушные и дизельные молоты. В любом случае сваебойный агрегат включает три обязательных элемента (рис. 5.3):

- шасси, на котором передвигается агрегат, это может быть трактор, экскаватор, самоходный кран, в том числе – автомобильный;

- устройство для установки сваи в вертикальное положение и сохранения его во время забивки – это так называемый копер;

- и собственно молот.

Механический молот – это металлическая отливка весом 0,1-3,0 т с захватным устройством и лебедкой, – устройство дешевое, простое, долговечное, но малопроизводительное.

Рис. 5.3. Сваебойный агрегат:

Шасси, 2 – копер, 3 – лебедка копра

 

Более производительны паровоздушные молоты, гидромолоты, и дизельмолоты. Первые совершают около 300 ударов в минуту, вторые – около 60.

Паровоздушные молоты по характеру использования энергии делятся на молоты простого и молоты двойного действия. Первые состоят из массивного корпуса, внутри которого находится паровой цилиндр. У такого молота рабочий ход происходит под действием силы тяжести ударной части, а энергия пара или сжатого воздуха используется при холостом ходе для подъема ударной части. Паровоздушные молоты двойного действия отличаются от молотов простого действия тем, что энергия пара или сжатого воздуха используется для дополнительного увеличения скорости падения ударной части, что увеличивает силу удара по свае.

Наибольшее распространение получили дизельмолоты, они оригинальны по конструкции, компактны, мобильны, не требуют громоздких котлов и насосных станций, автономны, экономичны.

У них один недостаток, понятный из схемы его работы (рис. 5.4) – затруднена забивка свай в слабые грунты.

 

 

Рис. 5.4. Дизельмолот:

1 –штанга, 2 – камера сгорания, 3 – цилиндр, 4 – поршень,

5 – система подачи топлива

 

Вибропогружение осуществляют с помощью вибропогружателей – это по существу вибратор, закрепляемый на верхнем конце сваи, который передает свои колебания свае, а она - грунту, вследствие этого уменьшаются силы трения в зоне контакта сваи и грунта, и свая под воздействием собственного веса и веса установленного на ней погружателя внедряется в грунт.

В зависимости от вида свай и свойств грунта вибропогружатели могут жестко закрепляться на свае или подрессориваться, использовать высокие частоты вибрации (для легких свай) или низкие (для тяжелых). Наиболее эффективен этот метод для грунтов песчаных и водонасыщенных. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15-20 см ударным методом.

Способы комбинированные представляют собой самые разные комбинации как статических, так и динамических методов: забивка с вибрацией вибромолотами, забивка с подмывом, вдавливание с вибрацией, вдавливание с подмывом и т. д. Наиболее универсальным и часто применяемым из них является погружение с помощью вибромолотов.

 

Набивные сваи

Набивные сваи в зависимости от конструкции и способа изготовления различают:

- набивные бетонные, с трамбованием бетона во время подъема обсадной трубы;

- грунтовые набивные (скважины уплотнения);

- вибросваи;

- сваи с уширенной пятой;

- буронабивные;

- вибонабивные;

- штампонабивные и т. д.

Их основные преимущества:

§ возможность изготовления любой длины;

§ отсутствие значительных динамических воздействий при устройстве свай;

§ применимость в стесненных условиях;

§ применимость при усилении существующих фундаментов.

Для всех видов требуется бурение скважины или выштамповка ложа с последующим заполнением ее или бетой смесью, или грунтом с уплотнением или грунтом с добавлением вяжущих веществ. Если грунты склонны к обрушению, стенки скважины закрепляют обсадными трубами. При устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненных грунтах для удержания стенок скважины от обрушения применяют глинистый раствор. Для усиления несущей способности набивных свай они могут армироваться.

Технологию устройства ростверка выбирают в зависимости от типа свай и конструкции ростверка. На сваях из бетона и железобетона ростверк выполняют из сборного и монолитного железобетона.

Длина свай достигает 20...30 м при диаметре 50...150 см. Сваи, изготовляемые с применением установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

 

Шпунтовые сваи

Для водонепроницаемых перемычек и экранов в гидротехническом строительстве, крепления вертикальных стенок котлованов, устройства набережных, причалов и т. п. используются шпунтовые сваи, погружаемые вплотную одна к другой, для образования сплошной стенки, называемой шпунтовым рядом.

Шпунтовые сваи могут быть деревянными с прямоугольным или треугольным шпунтом, металлическими с плоским, U-образным или Z-образным поперечным сечением (рис. 5.5), железобетонными - плоскими или (реже) двутавровыми, всегда преднапряженными.

Рис. 5.5. Шпунтовые сваи: