Глинистые грунты из полости оболочки удаляют на глубину ниже ее ножа не менее чем на 1–2 м. В слабых неустойчивых грунтах очистку полости доводят до уровня на 0,5–1,0 м выше ножа, чем исключается наплыв таких грунтов внутрь оболочки. При погружении оболочек большого диаметра на большую глубину в сыпучие и крупнообломочные грунты опережающую разработку грунта ведут на 1–2 м от ножа оболочки. Устойчивость стенок скважины при этом обеспечивают избыточным давлением воды, уровень которой в полости оболочки поддерживают на 3–5 м выше местного горизонта вод. Для облегчения погружения оболочек на большую глубину применяют подмыв грунта.
Грунты внутри оболочек разрабатывают эрлифтами, гидроэлеваторами, желонками и грейферами. На время разработки грунта некоторые типы вибропогружателей снимают. При использовании вибропогружателей типа ВРП и ВУ, имеющих центральные проходные отверстия, грунт из полости оболочки можно удалять без их демонтажа, что значительно увеличивает производительность.
Для заделки оболочек в скальное основание производят бурение скважин в скале через их полость. Для этого применяют бурильные станки ударного действия (УКС-30М, БС-1М, БС-2) или турбобуры с шарошечными долотами, вращение которых осуществляется посредством подачи к ним воды с высоким давлением.
После установки арматурного каркаса заделки скважину и полость оболочки заполняют бетонной смесью через бетонолитные трубы. При наличии воды в оболочке бетонирование ее полости ведут методом ВПТ. Подвижные бетонные смеси (с осадкой конуса 18–20 см) укладывают, ограничиваясь вибрацией бетонолитной трубы с помощью вибратора, прикрепленного к ее верхнему концу. При укладке малоподвижной бетонной смеси (с осадкой конуса 8–12 см) бетонолитную трубу оснащают вибратором на нижнем конце.
6.4. Погружение свай завинчиванием и вдавливанием
Винтовые сваи погружают специальным роторным механизмом, называемым кабестаном.
Кабестан состоит из двух основных частей (рис. 6.15): из неподвижной стальной рамы, на которой размещены электромоторы с редукторами, и подвижной части — ротора, приводимого в движение от электропривода и жестко соединенного со стволом сваи.
|
Рис. 6.15 Погружение винтовых свай кабестаном: 1 — электромоторы; 2 — редукторы; 3 — неподвижная рама; 4 — ведущие шестерни; 5 — зубчатый венец; 6 — наголовник; 7 — погружаемая свая; 8 — расчалки; 9 — анкеры; 10 — полиспаст; 11 — лебедка |
Неподвижность рамы при работе кабестана обеспечивается закреплением ее гибкими расчалками, натянутыми через полиспасты с помощью удерживающих лебедок.
Перед завинчиванием сваю и кабестан устанавливают в исходное положение с помощью кранов. По мере завинчивания сваи натяжение расчалок кабестана поддерживается с помощью лебедок.
Кабестаны расходуют много электроэнергии, и применение их возможно при наличии достаточного электроснабжения.
Подбирают кабестан по величине крутящего момента Мкр, необходимого для погружения сваи на проектную глубину, который можно определить по формуле
(6.5)
где d — диаметр ствола сваи; D — диаметр винтовой лопасти; a
— шаг лопасти; li — толщины слоев грунта, пройденные сваей; fi — удельное
сопротивление грунта трению; kл — коэффициент, учитывающий сопротивление грунта
ввинчиванию лопасти, значения которого принимают от 100 до 600 кН/м.
Существуют кабестаны с крутящим моментом 250–1500 кН/м. Скорость вращения сваи — 0,4–1,2 об./мин.
Погружение свай вдавливанием возможно в слабых грунтах без твердых включений. Усилие вдавливания задают с помощью гидравлических или винтовых домкратов. В качестве противовеса используют массу вдавливающего агрегата(рис. 6.16) или анкерные сваи.
|
Рис. 6.16 Погружение свай вдавливанием: 1 — сваевдавливающий агрегат; 2 — направляющая вышка; 3 — домкратная установка; 4 — погружаемая свая; 5 — лидирующая скважина |
Для уменьшения сопротивления вдавливанию устраивают лидирующие скважины или гидроподмыв свай.
6.5. Погружение свай и оболочек с подмывом и с применением электроосмоса
Если погружение свай затруднено, то можно применить подмыв грунта напорной водой. Для этого к нижнему концу сваи или оболочки подводят под напором 0,5–2,5 МПа одну или несколько водяных струй (рис. 6.17), под действием которых происходит местный размыв грунта и лобовое сопротивление погружению снижается. Одновременно сильным потоком воды снизу вверх совершается размыв и взвешивание частиц грунта у боковой поверхности сваи, чем снижается трение сваи о грунт.
|
Рис. 6.17 Погружение свай вдавливанием: 1 — сваевдавливающий агрегат; 2 — направляющая вышка; 3 — домкратная установка; 4 — погружаемая свая; 5 — лидирующая скважина |
К подмыву обычно прибегают при погружении свай и оболочек в песчаные грунты. В связных грунтах подмыв менее эффективен.
Подмывные трубки с внутренним диаметром 30–120 мм могут располагаться внутри свай (центральный подмыв, рис. 6.18, а) или снаружи (наружный подмыв,рис. 6.18, б, в). При погружении оболочек большого диаметра подмывные трубки располагаются симметрично по внешнему контуру оболочки (рис. 6.18, в). Диаметр выходного отверстия наконечника делают меньше диаметра трубки в 2–3 раза (рис. 6.18, г). Для подмыва связных грунтов в наконечнике делают одно центральное отверстие. Для увеличения зоны размыва песчаных грунтов предусматривают дополнительные боковые отверстия диаметром 6–10 мм.
|
Рис.
6.18 Схемы расположения подмывных трубок: 1 — свая; 2 — молот; |
Подмыв снижает несущую способность свай, поэтому при опирании свай на нескальные грунты производят их добивку (не менее 1 м) до проектной отметки без подмыва.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
