5.2.4. Завинчивание свай.

Завинчиваются специальные винтовые сваи (Рис. 26).

Рис. 26 Завинчивающаяся свая

Диаметр сваи до 3 м. несущая способность винтовых свай до 1000 т.

Завинчивание сваи производится специальным механизмом – кабестаном. Кабестан включает 2-е платформы: неподвижную и подвижную, закрепляющуюся на свае (Рис. 27).

Рис. 27 Схема устройства для завинчивания свай (кабестана)

Назначение лебедок – удерживание сваи в вертикальном положении постоянным натяжением тросов.

Скорость вращения подвижной части кабестана составляет 0,5 – 1 об./ мин.

Скорость погружения сваи определяется по зависимости:

(31)

где k =0.8 – коэффициент использования шага винта;

- угловая скорость вращения подвижной платформы, об/мин;

S=(0,2 – 0,3)d – шаг винта.

При =0,5 об/мин и d=1 м.:

м/мин = 5м/час.

За смену удается погрузить 2 – 3 сваи.

Для успешного погружения сваи необходимо выполнить два условия:

1. Крутящий момент кабестана должен превышать крутящие моменты, вызванные сопротивлением грунта погружению, т.е. должно выполняться условие:

(32)

где - сопротивление на острие цилиндра сваи,

- сопротивление по плоскости ввинчивающейся лопасти,

- сопротивление по боковой поверхности цилиндра сваи.

2. Погружающее давление при погружении должно превышать давление развиваемое весом сваи, весом погружающего механизма и давлением, создаваемого тросами при натяжении их лебедками, т.е. должно выполняться условие:

(33)

Выполнение условия (33) обеспечивается натяжением тросов.

5.3. Погружение свай с поверхности суши и воды

Одна из трудностей, возникающих при погружении свай, заключается в обеспечении проектного положения сваи на местности. Это затруднение можно преодолеть с помощью специальных направляющих устройств – кондукторов.

Простейшим направляющим устройством является направляющая рама, состоящая из двух, расположенных параллельно друг другу горизонтальных элементов, расстояние между которыми принимается равным толщине расположенных между ними погружаемых свай с зазором до 2 см. на каждую сторону. Для более точного погружения свай направляющие делают в два яруса по высоте (Рис.28)

Рис. 28. Схема погружения шпунта с помощью горизонтальных

направляющих рам

а –с поверхности суши.

а – маячные сваи 2 и шпунтины 3; б – шпунтины со скошенным нижним концом; в – устройство для плотной пригонки шпунтин друг к другу; г - схватки

Рис. 29. Направляющая рама для погружения с воды двутаврового и

плоского шпунта

С поверхности воды погружение производится плавкранами или специальными плавучими копрами. Проектно положение свай и шпунта обеспечивается плавучими кондукторами конструкции института «Гипроречтранс» (Рис. 30)

Рис. 30. Плавучий кондуктор конструкции института «Гипроречтранс»

а – плавучий кондуктор: 1 – положение кондуктора для погружения трех оболочек с одной стоянки, II - положение для забивки следующих трех оболочек; б – плавучий каркас