Файл: Свайные работы [учебное пособие]..pdf

длины свай (свыше 15 м). Пневмоспособ применяется в практике изготовления набивных свай других конструкций.

Сваи Михаэлиса — Маета по схеме близки пневмосваям и явля­ ются разновидностью свай гидравлического прессования. В свае из прессованного бетона грунтовую воду из буровой скважины вытес­ няют по принципу действия поршня в цилиндре насоса. Роль порш­ ня выполняет плита основания, в которую пропущена труба (рис. 13.11) для отвода грунтовой воды. Плотный контакт между плитой и обсадной трубой обеспечива­ ется обмазкой глиной.

Когда арматура сваи вместе с плитой опущена до дна буровой скважины (дру­ гими словами, когда вытеснена вся грун­ товая вода), обсадную трубу наполняют бетоном, а трубы отвинчивают и удаляют. Затем поверхность бетона уплотняют гли­ ной, а на обсадную трубу навинчивают наголовник В для сжатого воздуха. На­ гнетанием воды под давлением до 35 ат уплотняется бетон и одновременно удаля­ ется обсадная труба из грунта.

5. Грунтобетонные сваи

Технология механизированного уст­ ройства грунтобетонных фундаментов ос­ нована на использовании свойства лёс­ совидных грунтов образовывать конст­ руктивный материал, отвечающий требо­ ваниям фундаментостроения при переме­ шивании с цементом и последующем уп­ лотнении смеси. Если перечисленные опе­ рации производить непосредственно в массиве грунта без еговыемки, то в слу­ чае применения соответствующего при­

способления можно получить грунтобетонную сваю. Такие сваи, как и другие типы набивных свай, используют для зданий различного назначения, при возведении подпорных стенок, противофильтрационных завес и т. д.

В инструкции по изготовлению и применению грунтобетона в строительстве (СН 23—58) для изготовления грунтобетонных свай предусмотрены лёсс, лёссовидные и карбонатные суглинки и супеси.

Технология изготовления грунтобетонных свай разработана в шестидесятых годах в СибЗНИИЭП под руководством проф. А. В. Силенко.

Для изготовления свай диаметром 0,8 и 0,9 м при глубине до 3 м и диаметром 0,5-М),7 м и длиной до 7 м применяют агрегат АГС-7 (рис. 13.12).

287

Узлы агрегата смонтированы на шасси автомобиля МАЗ-200. Агрегат состоит из рамы, мачты, буровой штанги с вертлюгом, рабочего органа, электропривода, механизмов вращения и подачи рабочего органа, технологического оборудования для приготовления и нагнетания цементной суспензии. На раме шарнирно уста­ новлена мачта из стальных труб.

В рабочее положение мачту поднимают при помощи гидросистемы. Для опус­ кания мачты в транспортное положение используют лебедку, установленную на буфере автомобиля. Мачта имеет трубчатые направляющие, по которым переме­ щается вертлюг, один конец последнего соединен с напорным шлангом растворо-

торый вращается от электродвигателя, обеспечивающего от 38 до 138 об/мин при величине подачи буровой штанги от 8 до 14 мм за один оборот.

валу. Нагнетают суспензию для устройства сваи растворонасосом. Рабочий орган — смесительный бур (см. рис. 13.12) состоит из трубы с укрепленными на ней режущими и перемешивающими лопастями. К верхнему концу трубы приварена муфта, соединяю­ щая рабочий орган с буровой штангой. В нижний конец вставлена глухая муфта с забурником. За тыльной стороной режущих лопас­ тей в трубу ввинчены насадки, служащие для выпуска в грунт це­

ментной суспензии.

В зависимости от диаметра сваи и количества нагнетаемой в грунт суспензии применяют насадки диаметром от 12 до 20 мм. Ин­ тенсивное перемешивание грунтовой смеси обеспечивается лопастя­ ми, имеющими прямолинейную и криволинейную форму, что позво­ ляет перемещать смесь в вертикальной и горизонтальной плоскос­ тях. Процесс перемешивания осуществляется при погружении и извлечении рабочего органа.

Для обеспечения равномерного распределения водоцементной суспензии и послойного уплотнения смеси необходимо регулировать производительность растворонасоса. Опускание и подъем рабочего органа при вращении осуществляется по винтовой линии, угол нак­ лона которой меньше угла наклона задних поверхностей режущих лопастей.

288

При правом вращении и погружении рабочего органа под режу­ щими лопастями образуется пространство, в которое нагнетается цементная суспензия, а при обратном вращении и извлечении про­ исходит послойное уплотнение смеси вследствие обжатия ее ножа­ ми. Одновременно на срезанную поверхность равномерно подается водоцементная суспензия, перемешиваемая с грунтом. Толщину сре­ зываемой части грунта регулируют изменением величины подачи рабочего органа.

Для лучшего перемешивания грунтобетонной смеси рабочий ор­ ган иногда приходится погружать и извлекать несколько раз. Для контроля равномерности распределения суспензии на растворонасо-

Рис. 13.13. Технологическая схема устройства грунтобетонных свай при помощи агрегата АГС-7;

/ — бункер для цемента; 2 — шнек; 3 — водомер; 4 — растворосмеситель; 5 — расходомер; 6 — растворонасос; 7 — буровая штанга; 8 — рабочий орган; 9 — грунтонабивная свая

се установлен расходомер, записывающий на бумажной ленте ко­ личество суспензии, поданной в расчете на единицу длины сваи. Количество суспензии, расходуемой на устройство сваи, зависит от естественной влажности грунта и дозировки цемента.

На рис. 13.13 показана принципиальная технологическая схе­ ма устройства грунтобетонных свай при помощи агрегата АГС-7.

На качество бетона свай влияет правильный подбор формы ра­ бочего органа и режимов работы в зависимости от грунтовых усло­

Рис. 13.14. Схема организации работ при устройстве свайного поля и сечение:

/ — бак для воды; 2 — площадка с центробежным насосом; 3 — ларь для цемента; 4 — агрегат для изготовления свай; 5 — кот­ лован; 6 — свайное поле; 7 — фундамент; 8 — грунтонабивные сваи; 9 — грунтовая подушка; 10 — уплотненный грунт

290

В табл. 13.2 приведены технико-экономические показатели грунто­ бетонных свай в зависимости от расчетной нагрузки при диаметре свай d = 0,7 м (при уСк=1,45 т/м3 и № = 21%).

Т а б л и ц а 13.2

Технико-экономические показатели грунтобетонных свай

Ниже описан опыт устройства свайного фундамента под дымовую трубу. Ос­ нование дымовой трубы котельной сложено из просадочных лёссовидных суглин­ ков мощностью 12,5 м. На основание передаются нагрузки от веса трубы с фун­

мента, 247 л воды и 1,3 кг сульфитно-спиртовой барды. Под фундамент выкопали котлован диаметром 20 и глубиной 4 м с пандусом.

В котловане были установлены ларь для цемента и бак для воды, смонтиро­ ван центробежный насос для подачи воды и смеситель установки.

На рис. 13.14 дана схема организации работ по устройству свай. Сваи устраи­ вали в следующем порядке. Предварительно рабочие с помощью аутригеров ре­ гулировали вертикальность мачты. Моторист включал насос для подачи воды в смеситель. Затем рабочие загружали в бункер цемент, моторист включал винто­ вой транспортер, и цемент поступал в смеситель, где приготовлялась суспензия. После подачи всего цемента в смеситель включали электродвигатель, вращавший штангу, а при погружении рабочего органа приводили в действие растворонасос,

Сваи изготовляли при следующём режиме работы агрегата: число оборотов рабочего органа и =82 об/мин; величина подачи на каждый оборот S = 8 мм; число проходок /С=1. В сравнении с устройством уплотнения основания грунтовыми сваями был достигнут значительный эффект (табл. 13.3).