Выбор машин и оборудования для погружения забивных свай

Выбор конкретного сваебойного оборудования влияет на организацию и технологию выполнения работ.

Основными факторами, определяющими выбор копров и сваебойного оборудования, являются:

1 ▬ масса и длина погружаемых свай;

2 ▬ конфигурация свайного поля и расположение свай;

3 ▬ гидрогеологические условия строительной площадки;

4 ▬ физико-механические характеристики грунтов;

5 ▬ толщина мерзлого слоя,

6 ▬ требуемая точность погружения свай,

7 ▬ сроки осуществления свайных работ.

Каждая машина, предназначенная для производства свайных работ, имеет свою область рационального применения.

Выбор механизмов производится в следующей последовательности:

● Копры и копровое оборудование определяются, главным образом сваепогружателем, то есть выбранным молотом и прежде всего его массой.

● Выбор вибромолотов и вибропогружателей определяются соответствующим расчетом также по указанной в проекте расчетной нагрузке допускаемой на сваю. Расчетом определяется необходимая масса вибропогружателя и погружаемого элемента в зависимости от необходимой амплитуды вынуждающей силы.

● Выбор вращателей определяется соответствующим расчетом также по указанной в проекте расчетной нагрузке допускаемой на сваю. По этой величине определяются параметры винтовой сваи, минимально необходимый момент завинчивания и необходимая осевая сила пригруза.

● Выбор сваевдавливающих установок определяется расчетным усилием вдавливания, которое должно быть больше указанной в проекте расчетной нагрузки допускаемой на сваю. Расчетное усилие может быть получено от собственного веса сваевдавливающей установки и от веса дополнительного пригруза, или без использования собственного веса с помощью якорей, лебедок, вдавливающих или иными способами.

1 ▬ Масса и длина погружаемых свай.

Выбор молотов определяется соответствующим расчетом по указанной в проекте расчетной нагрузке допускаемой на сваю. Выбранный молот должен обеспечивать минимально необходимую для погружения сваи энергию удара.

А). Выбрать молот (в первом приближении) можно по отношению веса ударной части молота к весу сваи, которое должно быть для дизель-молотов и молотов одиночного действия:

- при длине сваи более 12 м масса ударной части молота одиночного действия, а также дизельного молота должна быть не менее массы сваи;

- при длине сван до 12 м - не менее 1,5 массы сван при забивке в плотные грунты и не менее 1,25 массы сван при забивке в грунты средней плотности и 1,0 при слабых водонасыщенных грунтах.

В случае отсутствия сваебойного механизма, отвечающего этим требованиям, рекомендуется выбирать молот в зависимости от минимальной энергии удара.

Правильный выбор молота обеспечивает погружение сваи до проектной отметки, сохранность голов свай, высокую скорость их погружения. Стандарт рекомендует выбирать молот по минимальной энергии удара молота исходя из несущей способности сваи и ее массы. На практике целесообразно пользоваться отношениями массы молота к массе сваи в зависимости от типа свайного молота.

Б). В случае отсутствия сваебойного механизма, отвечающего этим требованиям, отдел технического нормирования и стандартизации рекомендует руководствоваться следующими положениями.

В). Энергию удара следует принимать по заводскому паспорту молота, за исключением трубчатых, уточняя ее в зависимости от режима работы на последнем этапе погружения свай (в период замера фактического отказа).

Г). Величину необходимого удельного давления на сваю, погружаемую в водонасыщенные песчаные и слабые глинистые грунты, рекомендуется принимать 6-8 кгс/см* для железобетонных свай квадратного или прямоугольного поперечного сечения площадью до 2000 см 2, 4-5 кгс/см² - для деревянных и трубчатых стальных (с закрытым концом) свай с площадью поперечного сечения до 800 см³ и 1,5—3 кгс/см* - дли стальных труб малого диаметра и других элементов с площадью поперечного сечения до 150 см².

Формула не учитывает потери энергии, расходуемой на колебания грунтового массива. Поэтому вычисленную величину в каждом случае рекомендуется увеличивать на 10—20%.

Эффективность применения сваепогружающих агрегатов определяют технико-экономическими расчетами.

2 ▬ Конфигурация свайного поля и расположение свай.

Свайным полем строители называют систему свай, размещенных под сооружением, состоящую из одиночных свай, лент и свайных кустов.

Фактическое погружение сваи в плане и по высоте отражается в исполнительном плане свайного поля (см. журнал забивки свай), а после приемки заказчиком – в акте приемки свайного поля.

Рис.12. Погружение свай в плане:

а - рядовая; б – концентрическая (спиральная схема); в – секционная.

3 ▬ Гидрогеологические условия строительной площадки. Базовыми агрегатами копров и копрового оборудования могут быть автомобили повышенной и полной проходимости, трактора гусеничные и с гусеницами уширенными, экскаваторы, краны, железнодорожные платформы, специальные тележки на рельсовом или гусеничном ходу, плавующие транспортёры. Сваебойные средства могут производить забивку свай и с плашкоутов (понтоны ПН-70 или из комплекта моста НЖМ-56).

4 ▬ Физико-механические свойства грунтов.

При выборе молота для забивки свай учитывают предусмотренную проектом несущую способность сваи и ее массу, а также грунтовые условия площадки.

Метод и способы производства работ определяются инженерно-геологическими условиями строительной площадки.

При разработке проекта организации работ по устройству свайных фундаментов выбирают схемы движения агрегатов для погружения свай с учетом особенностей грунтовых условий. Сваи погружают по рядовой спиральной или секционной схеме. Рядовая последовательность перемещения сваепогружающего агрегата применима для погружения свай в несвязные грунты. При спиральной схеме погружают сваи в слабосжимаемые грунты, а также в случае кустового расположения свай на свайном поле. Причем последовательность погружения свай назначают от центра к периферии во избежание уплотнения грунта и возникновения отказов при погружении последних свай. В связные грунты сваи погружают по секционной схеме в два этапа. Согласно схеме свайное поле разбивают на секции. На первом этапе сваи можно погружать одновременно в нескольких рядах с пропуском соседних рядов. На втором этапе погружают сваи в пропущенных рядах. Погружение свай по секционной схеме позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт по всей площади свайного поля.

Применение при слабых грунтах свай с тупым концом, с увеличенным сечением сваи по острию, постановка «бобышек».

Таблица 16