Книга предназначается для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительстве»
|
Скачать 2.5 Mb.
|
| § 1. Вибропогружатели Машины для вибрационного погружения свай, шпунта, труб и оболочек различают по динамическому воздействию на вибропогружатели и вибрационно-ударные-погружатели; по схеме устройства — на вибропогружатели простейшего типа и с подрессориой пригрузкой. Вибропогружатели характеризуются величиной возмущающей силы, (т; кН), создаваемой работающими дебалансами, статическим моментом дебалансов. Этот момент вычисляют как произведение массы неуравновешенной части дебаланса на расстояние от его центра тяжести до оси вращения (кг-м, к11-м). Вибропогружатели отличаются также амплитудой колебания вибросистемы, зависящей от свойств грунта, фактического момента дебалансов и массы вибросистемы (свая, наголовник и вибропогружатель) . Вибропогружатели, работающие с частотой 300—500 кол/мин, относят к низкочастотным, а с частотой 700—1500 кол/мин — к высокочастотным. При весьма простой конструкции вибропогружателей этого типа они имеют ряд существенных недостатков, связанных с тяжелым режимом работы электродвигателя. Низкочастотные вибропогружатели продольного действия типа ВП конструкции Б.П. Татарникова применяют для погружения железобетонных свай, металлического шпунта и труб. Они состоят (5.2) из дебалансов 1, размещенных на четырех валах 2, вращение которым передается от электродвигателя 3 через систему шестерен 4. Синхронизация всех четырех дебалансов обеспечивается четырьмя одинаковыми шестернями 5. Схема вибропогружателя НВП-56 показана на 5.3. Четыре дебаланса / размещены на двух параллельных валах. Синхронизация вращения валов обеспечивается шестернями 2, привод от двух электродвигателей 3 осуществляется через зубчатые колеса 4. В корпусе вибропогружателя сделано отверстие для выемки грунта из полости погружаемой сваи-оболочки (без снятия вибропогружателя) . Особенности вибропогружателя этого типа — возможность изменения частоты вибрирования и возможность установки двух спаренных вибропогружателей на одну сваю-оболочку. В отличие от вибропогружателей простейшего типа с жестко соединенными элементами, вибропогружатель с подрессорной при-грузкой состоит из двух частей — вибропогружающей и изолированной от вибрации. Принципиальная схема вибропогружателя с подрессорной при-грузкой ВПП-1 конструкции Савинова и Лускина показана на 5.4. Вибрирующая часть состоит из вибратора 4 и наголовника 5. К неподвижной части относятся пригрузочные плиты 2 и электродвигатель /. Обе части вибропогружателя соединены системой пружин 3. Эластичность их снижает частоту собственных колебаний верхней части по сравнению с частотой колебаний вибратора, выполняя роль виброизолирующего устройства. В вибропогружателях с подрессорной пригрузкой путем установки дополнительных грузов к подрессорной части можно менять режим вибрации сваи, при этом незначительно изменяется работа вибратора и электродвигателя. § 2. Вибровдавливающие агрегаты и вибромолоты В вибропогружателях с подрессорной пригрузкой, как указывалось выше, погружающую способность механизма можно регулировать массой дополнительных грузов. С учетом этой особенности конструкции в вибровдавливающих агрегатах к вибратору вместо дополнительных грузов прилагают усилие от лебедки базового механизма, направленное вниз вдоль ствола погружаемой сваи. По этому принципу разработана конструкция вибровдавливающих погружа-телей свай ВВПС-20/11 и ВВПС-32/19, применяемых на строительстве ЛЭП и линий связи. Базой вибровдавливающих агрегатов служат тракторы Т-100 и Т-140. Агрегатом ВВПС (5.5) погружают железобетонные сваи, изготовленные специально для этого агрегата. В головах таких свай предусмотрены выступающие из бетона металлические шпильки, которыми свая жестко крепится к наголовнику вибропогружателя. После подъема сваи вместе с вибропогружателем и укрепленным на нем наголовником ее опускают на грунт и включают вибропогружатель. Сначала свая погружается под влиянием работы вибропогружателя, но по мере заглубления, т. е. с увеличением сопротивления грунта, включается система одновременного вдавливания сваи. Специальное реле предохраняет двигатель агрегата от перегрузки. В строительстве широко применяют вибрационно-ударные погружатели для погружения стальных труб, шпунта и свай. Такие погружатели можно разделить на два вида: вибромолот, в котором вибратор не имеет жесткой связи со сваей, молот совершает удары по свае как по ограничителю: вибратор, жестко соединенный с погружаемой сваей; и молот, приводимый в движение отдельным механизмом. В отличие от работы вибропогружателей в данном случае при увеличении сопротивления погружению сваи под действием массы погружаемой конструкции и массы-грунта увеличивается энергия удара виброударного погружателя. Высокочастотные виброударные погружатели применяют для погружения свай и других конструкций с малым лобовым сопротивлением, т. е. в слабых грунтах (5.6). Технические характеристики их приведены в табл. 5.6. § 3. Наголовники к вибропогружателям Как отмечалось, для обеспечения процесса вибропогружения сваи требуется жестко соединить ее с вибропогружателем. Для этих целей предусматривают в головах свай шпильки. Для погружения вибрационным методом стандартных железобетонных, деревянных и металлических шпунтовых свай применяют специальные наголовники, обеспечивающие достаточную прочность узлов сопряжения наголовников со сваями. Автоматический наголовник АСН-40 для погружения призматических железобетонных свай (5.7) состоит из корпуса 5 с бойком' 4, щеки 8, зажимных щек 9, приводимых в действие пружинами 7. Пружины размещены в цилиндре со штоком 6, тросовая подвеска 3 подсоединена к штокам цилиндров через отводные блоки 2. Блоки расположены на корпусе вибропогружателя / и соединены в одном узле, подвешенном на крюке подъемного троса крана. Под действием массы вибропогружателя и наголовника во время подъема их краном пружины сжимаются и щеки наголовника раздвигаются под углом к продольной оси. В этом положении свая подводится под щеки наголовника, которые при опускании вибропогружателя на сваю прижимаются к ее стволу. При включении вибропогружателя для погружения сваи.щеки наголовника прочно зажимают ее. По окончании погружения вибратор с наголовником поднимается и щеки наголовника опять раздвигаются пружинами, высвобождая сваю. Наголовники стаканного типа применяют для погружения квадратных свай (5.8). Для погружения свай-оболочек диаметром более 800 мм применяют наголовник с переходным устройством, жестко соединяемый с конструкциями сваи и вибропогружателя. Для крепления наголовника к такой свае служат болты, заделанные в бетон сван (5.9). § 4. Вибропогружение свай Типы сваепогружающих механизмов выбирают с учетом грунтовых условий, конструкции и глубины погружения сваи. Для погружения свай с помощью вибропогружающих механизмов требуется изменять технологию, традиционную для забивных свай. Вибропогружатели простейшего типа при работе передают вибрационные нагрузки не только на сваи, но частично и на базовые механизмы. Ввиду того, что базовые машины (стреловые гусеничные, плавучие краны, копровые агрегаты) не должны воспринимать вибрационные нагрузки от вибропогружателей, их следует использовать для такелажных операций. По указанным причинам в принятых технологических схемах вибропогружения свай предусмотрены кондукторы для фиксации положения сваи в момент погружения к снятия с кранов вибрационных нагрузок. Краны, применяемые для вибропогружения свай-оболочек, кроме самого процесса погружения используют и для выемки грунта из полостей труб. Во время погружения свай-оболочек гравелистые или другие плотные включения могут нарушить процесс погружения сваи. Для предохранения свай-оболочек от повреждений рекомендуется использовать акселерометры (электрические, автоматические прерыватели вибропогружения), а при отсутствии их контролировать на пульте управления расход мощности двигателей вибропогружателя и изменять амплитуду колебания сваи-оболочки. В тех случаях, когда при повышении потребляемой мощности и амплитуды колебания сваи снижается скорость ее погружения, а жесткость крепления вибропогружателя не нарушается, необходимо прекратить процесс погружения сваи, проверить сохранность оболочки и выбрать грунт из-под ножа, удалив жесткие включения. После завершения погружения сваи-оболочки в песчаные грунты и супеси следует провибрировать сваю при сниженных моментах дебалансов в течение 7—10 мин, что обеспечит уплотнение грунтового ядра под сваей и вокруг нее. С увеличением глубины погружения сваи-оболочки повышается сопротивление грунта по ее боковой поверхности, что снижает погружающую способность механизма. В этих условиях необходимо полнее использовать номинальную мощность электродвигателя. Значительные нагрузки при запуске вибропогружателей вызывают определенные требования к электропитанию механизма. Источник энергоснабжения нужно выбирать такой, чтобы не иметь других потребителей. При амплитудах колебания вибросистемы порядка 5 мм можно предположить, что свая достигла расчетных нагрузок. Если при этом необходимо увеличить глубину погружения сваи, хотя она и достигла требуемых проектом расчетных нагрузок, необходимо принять меры по подмыву грунта или другие методы, обеспечивающие заглубление сваи до определенной проектом глубины (обмазка, выемка грунта из полости трубы и др.). Величину несущей способности свай, погруженных вибрационным методом, определяют по формулам СНиП П-17—77. Величину амплитуды колебания вибросистемы на стадии разработки проекта определяют расчетом применительно к принятому типу вибропогружателя. В производственных условиях может возникнуть необходимость замены типа вибропогружателя на имеющийся, а потому необходимо сделать перерасчет значения амплитуды. Фактическую амплитуду проверяют с помощью специальных приборов — вибрографов, а при их отсутствии — с применением нивелиров или теодолитов. Все эти данные фиксируют по показаниям приборов в конце погружения сваи-оболочки. Для трубчатых свай диаметром более 2 м основные параметры условий погружения определяют опытным путем с проведением ста тических испытаний пробных свай. Свайные работы в особых условиях § 1. Трубчатые сваи Для высотных гражданских и большепролетных промышленных зданий устраивают свайные фундаменты с нагрузками на опору порядка 500—1000 т и более. Одним из экономичных решений для таких объектов являются фундаменты на трубчатых сваях. Многолетний опыт эксплуатации сооружений, возведенных на трубчатых сваях, подтвердил надежность таких фундаментов, малые величины осадок. В отечественной практике применяют трубчатые сваи различного типа. Трубчатые сваи с закрытым нижним концом диаметром до 400 мм изготовляют методом центрофугирования. Тех- нология их погружения подобна технологии забивки полнотелых прямоугольных свай. Полость трубы заполняют песком или бетоном. Несущую способность таких свай определяют по формулам, применяемым для расчета забивных свай согласно СНиП 11-17—77. Т р у б ч ат ы е сваи, открытые снизу, погружаемые без выемки грунта из полости трубы, могут иметь внизу кессонный нож. Изготовляют такие сваи диаметром от 0,3 до 2,0 м методом центрофугирования, применяют их в промышленном и гражданском строительстве. Работают такие сваи совместно с образуемым при забивке грунтовым ядром. Трубчатые сваи, открытые снизу с кессонным ножом, погружаемые с выемкой грунта из. полости трубы, изготовляют диаметром от 0,8 м и более. Погружают такие сваи методом вибрации, после чего полость трубы заполняют бетоном. Их применяют в промышленном и гидротехническом строительстве при значительных нагрузках на опоры (мостовые конструкции и др.). С 1959 г. трестом № 101 Главленинградстроя и другими организациями началось массовое сооружение фундаментов под крупнопанельные здания на железобетонных трубчатых сваях без выемки грунта из полости трубы. Строительные площадки, где применяли трубчатые сваи, были представлены слабыми грунтами текучей и текучепластичной консистенции, оторфованные. В этих грунтовых условиях острия свай достигают слоев малосжимаемых грунтов из песков средней крупности и средней плотности. Выполненный Ленпроектом анализ показал, что по сравнению с полнотелыми квадратными сваями применение трубчатых свай позволяет снизить стоимость фундаментов на 25—30%. В качестве трубчатых свай были применены типовые железобетонные трубы наружным диаметром 66 и 76 см., толщиной стенок 7— 8 см без металлических поясов на торцовых плоскостях. Сваи, погруженные на глубину более 6 м, соединялись железобетонными элементами (трубы меньшего диаметра), как показано на 6.1. Трубчатые сваи погружали стандартными копровыми агрегатами с применением штанговых дизель-молотов С-268 и С-330. Процесс погружения свай при прорезании толщи слабых грунтов проходил интенсивно, но при достижении низом свай зоны плотных грунтов, когда в полости трубы начинала образовываться грунтовая пробка, скорость погружения резко снижалась до момента завершения процесса забивки и получения расчетных отказов Для оценки качества работ на каждом корпусе выполняют статические испытания 2—4 контрольных свай, определяя не только величину их несущей способности, но и возможную осадку от расчетных нагрузок. Окончательное решение о приемке свайного фундамента принимают по материалам статических испытаний, если они подтверждают достижение сваями расчетных нагрузок и величину неравномерности осадок испытанных свай, находящихся в пределах допустимой неравномерной осадки здания. Здания, возведенные в Ленинграде на трубчатых сваях, хотя получили абсолютные осадки 10—15 см, величина неравномерности осадки их находится в пределах нормы, что обеспечило надежность фундаментов. Практика применения трубчатых свай с открытым нижним концом без выемки грунта из полости трубы показала целесообраз- ность их использования в слабых грунтах, когда нижний конец сваи достигает грунтов, в которых возможно образование плотного грунтового ядра. Грунтовое ядро. При изучении условий образования грунтового ядра в нижней полости трубчатой сваи Г. В. Конаковым было показано, что песчаный грунт, попадающий в полость трубы при погружении сваи, в результате динамического воздействия на него за счет увеличения сил трения по внутренней полости уплотняется настолько, что частицы грунта сдвигаются не по контакту «грунт — стенка трубы», а по схеме «грунт— грунт». В результате песчаные частицы заклиниваются, образуя в полости трубы грунтовое ядро. Наличие такого ядра позволяет принимать расчетные сопротивления R по полному сечению трубчатой сваи, что дает экономию в расходе бетона и позволяет повысить расчетные нагрузки на сваю. В мягкопластичных, пластичных глинистых грунтах, а также во влажных песках мелкой и средней крупности грунтовые ядра в полости трубчатых свай образуются менее эффективно; возводить на них фундаменты из таких свай не рекомендуется. Опыт строительства фундаментов на трубчатых сваях без выемки грунта из полости трубы показал, что с увеличением глубины погружения в несущий слой происходит активное формирование грунтовой пробки, которая повышает несущую способность сваи. При этом с увеличением глубины погружения плотность грунтового ядра и несущая способность будут увеличиваться. Однако для по- гружения свай с целью увеличения их несущей способности нагрузок требуются молоты повышенной массы. Для обеспечения погружения свай на повышенные расчетные нагрузки трубчатые сваи целесообразно применять с металлическими обоймами в торцах, конструкция которых разработана ВНИИГСом. Трубчатые сваи больших диаметров погружают вибропогружаю-щими механизмами. Сваи устанавливают в специальные кондукторы, жестко прикрепляемые к береговым опорам, плавучим средствам, базовым сооружениям или к якорным устройствам, которые устраивают для крепления кондукторов. Вибропогружатель устанавливают на специальные наголовники, которые крепят к свае-оболочке (см. 5.9), или используют другие приспособления, обеспечивающие жесткое крепление вибропогружателя на свае. В строительстве гидротехнических сооружений и мостов применяют трубчатые сваи с кессонным ножом диаметром более 1000 мм, ствол которых после погружения заполняют бетоном или песком. Выемка грунта из ствола сваи, являющаяся сложной и трудоемкой операцией, производится специальными механизмами: грейферами, эрлифтами, гидроэлеваторами или гидрожелонками. Грейфер при раскрытом положении челюстей должен иметь диаметр на 0,3 м менее внутреннего диаметра трубчатой сваи. Грунт из полости сваи-оболочки вынимают при выключенном вибропогружателе. Число остановок процесса погружения зависит от физико-механических свойств грунтов, интенсивности образования грунтовой пробки и диаметра трубы. Основным базовым механизмом для погружения свай-оболочек диаметром более 400 мм является гусеничный (или плавучий) кран, грузоподъемность которого определяется характеристиками конструкции сваи, выбранными сваепогружающими механизмами и методом производства работ. Трубчатые сваи диаметром от 0,9 до 0,8 м, длиной от 3 до 40 м изготовляют по рабочим чертежам ГПИ Фундаментпроект (ГОСТ 37382—72 «Сваи полые круглые и сваи-оболочки железобетонные). |
Похожие:
 |
Н. А. Ульянова Строительные машины Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по курсу строительные машины для студентов 4-го курса факультета... |
|
Общие указания Методические указания предназначены для студентов специальности 290300 (новый код 270102) «Промышленное и гражданское строительство»,... |
 |
«Инженерная геодезия» ... |
|
«Электротехника и электроника» По дисциплине «Электротехника и электроника» Для специальности 270102. 65 «Промышленное и гражданское строительство» Форма подготовки... |
|
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов» По дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» Для специальности 270102. 65 «Промышленное и гражданское... |
|
Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты» «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальностей «Промышленное и гражданское строительство» 270102 |
|
Руководство к лабораторным занятиям по гигиене детей и подростков... Учебное пособие предназначено для студентов медицинских вузов по специальности «Лечебное дело» ипрактикующих врачей |
|
Шаблон Европы, Ближнего Востока, Азии, США и России в различных секторах экономики: промышленное и гражданское строительство, горнодобывающая... |
|
Шаблон Европы, Ближнего Востока, Азии, США и России в различных секторах экономики: промышленное и гражданское строительство, горнодобывающая... |
|
Шаблон Европы, Ближнего Востока, Азии, США и России в различных секторах экономики: промышленное и гражданское строительство, горнодобывающая... |
|
Российской федерации Е. Л. Невзгодина, А. С. Пронин. Гражданское право Российской Федерации. Часть 2 (Особенная). Учебно-методический комплекс (для студентов... |
|
Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Основная образовательная программа высшего профессионального образования (бакалавриат), реализуемая вузом по направлению подготовки... |
|
Учебно-методический комплекс по дисциплине «инженерная геодезия» Промышленное и гражданское строительство (згс), 270112 Водоснабжение и водоотведение (звк), 270204 Строительство железных дорог,... |
|
Книга предназначена для социальных работников, социальных педагогов,... |
|
Мерчандайзинг Предназначается для студентов высших учебных заведений, для слушателей различных курсов повышения квалификации и переподготовки кадров,... |
|
Рабочая программа дисциплины Строительные материалы Направление подготовки... Федерального государственного образовательного стандарта профессионального образования и основной образовательной программы по направлению... |