Файл: Свайные работы [учебное пособие]..pdf

Расчетная сменная производительность установки— 30 свай дли­ ной 6 м и сечением 25x25 см. Обслуживает ее бригада из 4 рабо­ чих. Преимуществом этой установки является точность погружения свай в плане. Вертикальность направления обеспечивается горизон­ тальным положением моста, передвигаемого по рельсам.

Гидравлический погружатель фирмы «Тайвуд BSP» (Англия), показанный на рис. 3.27, применяют для вдавливания шпунта в грунты различной плотности, в том числе в твердые глины, а также для извлечения ранее погруженного шпунта.

Погружатель состоит из силового блока, блока гидроцилиндров с восемью гидравлическими штоками, системы наведения и элект­ рической системы управления. Силовой блок смонтирован из двух гидронасосов высокого давления и электродвигателя мощностью 45 кет, являющегося приводом для насосов.

Система наведения включает стальные опоры и горизонтальные направляющие, которые охватывают сваю. Электрическая система управления размещена в кабине, где находится пусковое устройст­ во двигателя и приборы управления. Дистанционное управление осуществляет аппаратом оператор.

Рис. 3.27. Гидравлический погружатель фирмы «Тайвуд» (Англия):

I — подвеска; 2 — манометр; 3 — гидронасосы; 4 — гидроцилиндры

100

Погружатель имеет сменные наголовники, укрепляемые на шпунте. Эти наголовники, а также две тяжелые стальные плиты, воспринимающие давление гидравлических штоков, соединены бол­ тами со шпунтовыми сваями заранее. Затем краном подаются к месту погружения 8 заготовленных свай, которые устанавливают во временные направляющие рамы.

Процесс вдавливания включает следующие операции: (см. рис. 3.27) подачу краном к месту погружения погружателя, соеди­ нение штоков с наголовниками установленных восьми шпунтин, опускание краном погружателя на головы свай при убранных што­ ках и последовательное вдавливание пары свай (крайних левой и правой, соседних и т. д.). После вдавливав ния всех восьми свай на глубину до 3 м кран освобождают и погружатель вдавливает весь блок до заданной глубины.

Усилие, передаваемое каждым штоком вниз при вдавливании, составляет от 125 до

Производительность в смену при погруже­ нии— до 24 свай. Весит установка около

10т.

Извлекаются сваи при движении штоков

вверх. Усилия передаются через скользящие пальцы, пропускаемые через отверстия в плитах.

В и б р о в д а вл и в а ю щ ий а г р е г а т ВВПС-20/11 (рис. 3.28) предназначен для

Рис. 3.28. Вибровдавливающий агрегат ВВПС-20/11

погружения в грунт железобетонных свай сечением 30X30 см и

пастов 9. В кабине машиниста размещен пульт управления элект­ рооборудованием агрегата и механизмами двухбарабанной лебед­ ки. Один из барабанов лебедки служит для создания пригрузочного усилия вдавливания, а другой — для перемещения вибропогружа­ теля и укладки или подъема мачты при переводе ее в транспортное и рабочее положение.

Свая вдавливается в грунт под воздействием вибрации и усилия вдавливания, создаваемого весом вибропогружателя, сваи и при­ грузочного усилия лебедки и частично агрегата. Для этого наголов­ ник вибропогружателя посредством канатно-блочной системы свя­ зан с консолями передней рамы агрегата и погрузочным канатом лебедки.

Вибропогружатель агрегата низкочастотный направленного действия с под-

•рсссорной пригрузкой, а также лебедка приводятся в действие от электродвига­ телей, питающихся переменным током от электрического генератора, располо­ женного на задней раме трактора. Наголовник вибропогружателя соединен с низом корпуса вибратора специальными болтами. Для приведения мачты из транспортного в рабочее положение ее поворачивают на 90° возле горизонталь­ ной опорной оси при помощи лебедки.

Сваю, предназначенную для вдавливания в плотный грунт, ус­ танавливают в лидерную скважину диаметром 16—20 см, образо­ ванную посредством металлической сваи. Агрегат можно использо­ вать для извлечения свай. Усилие вдавливания достигает 20 Г и извлечения — 11 Т. Производительность агрегата на погружении составляет 15—17 свай в смену.

У с т а н о в к а ВВПС-32/19 на базе трактора Т-140, имеющая бо­ лее мощные двигатели, развивает усилие вдавливания 32 Г и извле­ чения 19 Т. Ею можно погружать железобетонные сваи длиной 7 м сечением до 40X40 см.

6. Машины для погружения свай завинчиванием

Для погружения в грунт стальных и железобетонных свай поло­ го и сплошного сечения завинчиванием применяют кабестаны, а так­ же самоходные машины M3C-13 на базе автомобиля КрАЗ-214 или пневмоколесного трактора, а также тягача МАЗ-529.

Кабестан представляет собой специальный механизм, прикреп­ ляемый к голове сваи, с помощью которого она приводится во вра­ щение, врезается винтовой лопастью в грунт и постепенно погружа­ ется в него до заданной отметки.

К а б е с т а н (рис. 3.29, а) состоит из двух частей: верхней не­ подвижной и нижней вращающейся. Для обеспечения неподвижнос­ ти верхней части ее расчаливают четырьмя стальными тросами к

102

анкерам — неподвижным точкам (рис. 3.29, б). Угол наклона ан­ керного троса к горизонту не должен превышать 25—30°.

Нижняячасть кабестана представляет собой центральный шпиндель с шестерней. Шпиндель имеет патрон, к которому присо­ единяют голову сваи. Па верхней части установлены два электро­ двигателя, приводящие в движение два редуктора, передающие вращение шестерне центрального шпинделя. Сваю при установке для завинчивания и в процессе погружения также необходимо рас­ чаливать к анкерам.

Для установки кабестана на голову сваи, подачи ее к месту по­ гружения и выполнения других вспомогательных работ использу­ ются портальные краны, башенные или самоходные стреловые.

Применять кабестаны рекомендуется для погружения большого количества свай на одной площадке. При этом сваи можно погру­ жать вертикально и наклонно сквозь наброску камней и в гравелис­ тые грунты, не содержащие крупных камней или других твердых включений. Скорость погружения свай кабестаном — 6—8 м/ч. .

Тип кабестана выбирают по величине крутящего момента, необ­ ходимого для завинчивания сваи, который определяют расчетом. Для завинчивания свай с закрытым концом требуются кабестаны большей мощности, чем с открытым.

103

Техническая характеристика некоторых типов электрокабеста­ нов отечественного производства приведена в табл. 3.15.

При рассредоточенных работах целесообразно применять само­ ходную машину M3C-13. Такая машина, установленная на базе ав­ томобиля КрАЗ-214, позволяет погружать сваи в глинистые грун­ ты, суглинки, супеси, пески, лёссы, щебенисто-галечные грунты, гравийно-дресвяные с органическими примесями, кроме торфован­ ных, а также в мерзлые грунты глинистые и песчаные.

В мерзлых грунтах необходимо бурить лидерную скважину на глубину погружения винтовой лопасти. При завинчивании сваи ло­ пасть прорезает грунт без разрушения его структуры. Длина погру­ жаемых свай может достигать 8 м, диаметр ствола составляет 18— 25 см и диаметр лопастей — 60—120 см. Лопасти могут быть сталь­ ные, чугунные, из стеклотекстолита и других высокопрочных стек­ лопластиков. Для предохранения металлических лопастей и ство­ ла от коррозии при погружении в грунты, содержащие агрессивные по отношению к металлу воды, их покрывают битумно-резиновыми мастиками, армированными стеклопластиками, битумно-латексны­ ми эмульсиями с армированной стеклосеткой и др.

Схема устройства M3C-13 показана на рис. 3.30. Непосредственно за каби­ ной / на раме 3 расположена стойка 2, на которую опирается ферма 4 с рабочим органом во время передвижения мацшны; к низу рамы укреплены четыре гид­ равлических домкрата 5.

Рабочий орган размещен в корпусе — в нем вращается труба с зубчатым венцом привода вращения, а к трубе снизу присоединен нижний фланец с катка­ ми для центрирования сваи. Внутри трубы расположена каретка с цангой, слу­ жащей для присоединения трубы со сваей, передачи ей крутящего момента и при­ жимного усилия.

Для перемещения каретки в вертикальном направлении служат два каната полиспаста — подъемный и напорный,'подвижные концы которых закреплены на барабане лебедки, расположенной на верхнем фланце трубы. Барабан лебедки приводится во вращение гидромотором. Основание рабочего органа шарнирно укреплено к раме машины; для установки его под необходимым углом служат два винта редуктора наклона.

104

Рис. 3.30. Завинчивание свай с помощью M3C-13:

/ — кабина водителя; 2 — опорная стойка рабочего органа; 3 — ра­ ма машины: 4 — рабочий орган; 5 — гидравлические опоры; а — уста­ новка гидравлических опор, подъем сваи, заправка ствола сваи в ин­

положение

Привод к рабочему органу осуществляется от коробки отбора мощности авто­ мобиля. Лебедки рабочего органа и домкратные опоры имеют гидравлический привод. Домкратные опоры могут выдвигаться независимо одна от другой, что позволяет устанавливать машину на месте работы в необходимом положении.

Подъем свай для-заправки их в трубу ведется подъемником с талью грузоподъемностью 3 Т, установленным на рабочем органе.

Сваи можно погружать под углом до 45° и вертикально. Для по­ гружения наклонных свай необходимо устраивать в грунте неболь­ шой приямок. Дно его должно быть перпендикулярно продольной

105

оси сваи, что позволит центрировать сваю и избежать изгиба ее от возникающих в стволе дополнительных усилий.

Последовательность операций по погружению свай машиной M3C-13 показана на рис. 3.30. Эту машину устанавливают на гид­ равлические опоры, поднимают сваю, заправляют ствол в инвентар­ ную оболочку и фиксируют в ней сваю. Затем инвентарную оболоч­ ку со сваей направляют в трубу рабочего органа, установленную под заданным углом по угломеру, и ввинчивают сваю. После этого освобождают инвентарную оболочку, переводят гидравлические опоры в транспортное положение и перемещают машину к месту погружения следующей сваи. Инвентарную оболочку извлекают из грунта лебедкой — подъемом всей машины гидравлическими дом­ кратами.

Винтовые сваи с железобетонными стволами погружают при помощи.инвентарной стальной оболочки. В одном конце ее имеются литые стальные головкд для крепления с цангой машины, а на дру­ гом— прямоугольные выступы, которые входят в шлицы металли­ ческих винтовых полостей и передают им крутящий момент и при­ жимное усилие.

Для погружения трубчатых железобетонных свай можно приме­ нять стальной торцовый ключ, один конец которого входит в трубу рабочего органа, а другой в металлическую лопасть. Ключ извлека­ ют из ствола путем втягивания его в рабочий орган.

Прижимное усилие в грунт при погружении сваи на глубину 1—1,5 м должно быть минимальным, а затем его следует увеличи­ вать так, чтобы за один оборот свая погружалась на величину шага винта. В этом случае свая не будет буксовать.

Точность погружения свай завинчиванием может быть достиг­ нута до ± 1 см по вертикали и по углу наклона, а в плане — до ±5 см. Производительность машины в смену достигает 14 шт. свай длиной 6—8 м диаметром 18—22 см.

7 . Средства механизации сопутствующих

ивспомогательных работ

Квсйомогательным и сопутствующим работам, связанным с погружением свай и устройством ростверков, относятся следующие:

доставка и разгрузка свай, сборных элементов ростверков, полу­ фабрикатов, и материалов для устройства монолитных ростверков; бурение лидирующих скважин в мерзлых грунтах или оттаива­

ние грунтов для облегчения погружения в них свай; подмыв водой свай и свай оболочек и извлечение грунта из свай

оболочек; сварка закладных частей секций составных железобетонных

свай и частей металлических свай, а также .выпусков арматуры; резка металлического шпунта, раздавливание или срезание го­ лов железобетонных свай, срезание верхней части металлических

и деревянных свай; монтаж элементов сборных ростверков.

106