19.Современные монтажные средства и совершенствование их технологических качеств. Прогнозирование механизации монтажных работ.

Модельный ряд самоходных кранов Liebherr представлен следующими типами:

** LTM. Автокраны с телескопической стрелой, базируются на специальных шасси повышенной проходимости. Выпускаются в 17 типоразмерах. Способны передвигаться как по шоссе, так и по бездорожью. Краны серии LTM обладают высокой мобильностью (скорость на шоссе до 80 км/час), благодаря своей компактности отличаются высокой маневренностью. Самый мощный автомобильный кран Liebherr LTM 11200-9.1 на специальном 9-осном шасси способен поднимать грузы весом 1200 тонн при вылете 2,5 метра. Кран имеет самую длинную телескопическую стрелу в мире.

** LG. Автокраны с решетчатой стрелой с грузоподъемностью 550 т и 750 т представляют собой механизмы большой грузоподъемности. Краны разработаны для самых разнообразных условий применения. В зависимости от конкретных условий, шасси крана может быть использовано с крановой установкой крана с телескопической стрелой. При такой комплектации кран становится самоходным краном с телескопической стрелой типа LTM 1800. В 2004 году был представлен новый мощный кран со стрелой решетчатого типа. Кран оборудован шасси на 8 осей, изменяемой стреловой системой и звездообразной системой опор.

** LTF. Строительные телескопические автокраны. Относятся к классу экономичных альтернативных кранов в категории кранов-такси. Эти автокраны отличает способность передвигаться по общим дорогам в полном оснащении, поэтому они могут сразу начать работу на месте использования. В силу своей конструкции и благодаря низким расходам на эксплуатацию и оптимальный расход топлива, автокраны этой серии отличаются повышенной экономичностью. Дополнительный двигатель установлен для работы крана на поворотной платформе.

** LTC. Компактный кран. Этот специальный кран предназначен для применения в ограниченном пространстве, является компактным и сверхманевренным. Благодаря его особым характеристикам, без проблем могут быть выполнены работы в стесненных условиях, там, где не могут быть задействованы другие типы кранов.

** MK. самоходные башенные краны. В этом типе кранов успешно реализована концепция совмещения мобильности самоходного крана и широта применения башенного поворотного крана.

Вертолеты могут быть использованы для монтажа и демонтажа строительных конструкций в тех случаях, когда невозможно или трудно применить другие средства механизации, а также при экономической целесообразности. При использовании вертолетов необходимо устройство площадок — взлетно-посадочной и загрузочной, на которой стропуют конструкции.

Грузоподъемность вертолетов определяется взлетной массой, при которой вертолет может подняться в воздух. По грузоподъемности вертолеты бывают трех категорий: легкие (до 4 т), средние (4... 12 т) и тяжелые (свыше 12 т). При выборе категории вертолетов следует учитывать аэродинамические свойства монтажных элементов и особенно их внешние очертания.

Во время производства работ летчик-монтажник располагается в специальной кабине так, чтобы видеть поднимаемый груз и место его установки. Это позволяет ему в момент наводки и стыковки строительных конструкций принимать управление вертолетом на себя. Основным недостатком вертолетов-кранов является ограниченность времени зависания над объектом (1...3 мин), что затрудняет точность установки.

Плавучие монтажные краны применяются для строительства мостов, дамб, берегоукрепительных и других сооружений, находящихся в воде.

Жестконогие деррик-краны

Область рационального применения жестконогих деррик-кранов в мостостроении определяется техническими и экономическими факторами. Основной фактор технического характера — особенность грузовых характеристик (см. п. 7,1). Основной фактор экономического характера — это стоимость маш.-смены. При продолжительной работе на одном рабочем месте без перебазировки, когда расходы на монтаж и демонтаж существенного значения не имеют, стоимость маш.-смены деррик-крана ниже, чем стрелового полноповоротного крана. При малой продолжительности работы стоимость 1 маш.-смены деррик-крана, наоборот, оказывается более высокой ввиду значительного влияния расходов на монтаж и демонтаж. Таким образом, применению деррик-кранов благоприятствуют необходимость установки тяжелых грузов на больших вылетах при значительных объемах работ, выполняемых без демонтажа крана.

Деррик-краны применяются как на работах общестроительного характера, так и на монтажных работах, связанных со сборкой стальных и железобетонных пролетных строений.

В первом случае краны преимущественно используются на работах: по перегрузке конструкций (на плавучие средства, с транспортных средств в уровень проезжей части собираемых пролетных строений и т. п.); по сооружению фундаментов опор из сборных железобетонных оболочек (в особенности, когда значительные площади фундаментов вызывают необходимость в работе крана на больших вылетах); по обслуживанию кольцевых складов заполнителей при бетоносмесительных установках (при наличии грейферного оборудования).

Схемы установки кранов при навесном монтаже стальных пролетных строений назначают в зависимости от типа собираемой конструкции.

При сборке стальных пролетных строений со сквозными главными фермами и ездой понизу краны чаще всего устанавливают на верхние пояса. При наличии пролетных строений с разными высотами главных ферм может оказаться целесообразной установка кранов на проезжей части. Место стоянки крана назначают так, чтобы подаваемый элемент мог быть поднят с транспортных средств при вертикальном положении грузового полиспаста согласно требованиям техники безопасности

20-21.Эффективность применения свайных фундаментов. Методы погружения свай.Средства механизации свайных работ. Комплексная механизация устройства свайных фундаментов.

В ряде случаев при строительстве дачного дома или коттеджа в верхней части основания возводимого здания может находиться относительно слабый слой грунта.

К слабым грунтам можно отнести:

1.суглинки и глины в текучепластичном состоянии

2.лёссовидные грунты - содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном наличии глинистых и известковых частиц. Лёссовидные грунты при наличии воды размокают и теряют устойчивость;

3.плывуны - песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой;

4.растительные грунты - различные почвы с примесью 1 ...20% перегноя, торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

В этом случае возникает необходимость в передаче давления от здания на более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине в зависимости от геологических условий.

Тогда рекомендуется устраивать фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения. Особенно эффективны фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании более 1.5 метра. В этом случаи свайный фундамент более надежный чем столбчатый и тем более ленточный

Причина 2. Возможно применение свайных фундаментов и в плотных грунтах в целях уменьшения объема земляных работ, расхода бетона, снижения трудоемкости и стоимости строительства. При устройстве свайного фундамента отпадает необходимость в рытье котлована, складировании вынутого грунта, вывозе грунта, обратной засыпке и т. д. Если у Вас возникла необходимость соорудить фундамент за короткое время, малыми силами и с минимальными затратами, тогда вариант свайного фундамента – это Ваш вариант. К примеру, для сооружения одной сваи длиной 3метра и диаметром 300мм, потребуется выполнить земляных работ объемом 0,2куб метра земли (при помощи бура), а в случае с устройством ленточного фундамента объем земляных работ будет гораздо больше (в зависимости от ширины подошвы фундамента). Этот вариант приемлем, если в проекте дома не предусмотрен подвал.

Причина 3. В случае если при расчете ленточного фундаменты ширина фундамента получается слишком большой (больше 1.5м), имеет смысл применить свайный фундамент, что сократит расход материала.

Причина 4. В случае, если выбор типа фундамента диктуется видом несущего остова, к примеру, если Вы решили использовать каркасный несущий остов на основании, сложенном слабыми грунтами, то рационально будет применить свайные кусты под каждую колонну, а не делать ленточный фундамент.

В зависимости от характеристик грунта существует ряд методов устройства свай, в том числе ударный, вибрационый, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также различными комбинациями этих методов.

Ударный метод основан на использовании энергии удара (воздействия ударной нагрузки), под действием которой свая своей нижней заостренной частью внедряется в грунт. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальные механизмы:

- паровоздушные молоты, которые приводятся в действие силой сжатого воздуха или пара, непосредственно воздействующих на ударную часть молота;

- дизель-молоты, работа которых основана на передаче энергии сгорающих газов ударной части молота;

- вибропогружатели — передача колебательных движений рабочего органа на сваю (использование вибрации);

вибромолоты - сочетание вибрации и ударного воздействия на сваю.

Вибропогружатели и вибромолоты чаще используют при погружении трубчатых свай-оболочек большого диаметра, при погружении в грунт и извлечении шпунтовых свай.

Дизель-молоты, по сравнению с паровоздушными, отличаются более высокой производительностью, простотой в эксплуатации, автономностью действия и более низкой стоимостью. Автономность обеспечивается путем подъема за счет рабочего хода двухтактного дизельного двигателя.

На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты. Ударная часть штанговых дизель-молотов -подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива. Образовавшиеся в результате сгорания смеси газы подбрасывают цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.

В трубчатых дизель-молотах неподвижный цилиндр, имеющий пяту, является направляющей всей конструкции. Ударная часть -подвижный поршень с головкой. Воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра.

Главное преимущество дизель-молота трубчатого типа над штанговым в том, что при одинаковой массе ударной части они обладают значительно большей (в 2...3 раза) энергией удара.

Для подъема и установки сваи в заданное положение и для забивки свай с обеспечением передачи усилия от молота сваи строго в вертикальном положении применяют специальные устройства -копры. Основная рабочая часть копра - его стрела, вдоль которой устанавливают перед погружением молот, опускают и поднимают его по мере забивки сваи. Наклонные сваи погружают в грунт копрами с наклонной стрелой. Копры бывают на рельсовом ходу (универсальные металлические копры башенного типа) и самоходные - на базе кранов, тракторов, экскаваторов и автомашин со стрелой длиной 9...18 м.

Погружение свай вибрированием осуществляют с использованием вибрационных механизмов, оказывающих на сваю динамические воздействия, которые позволяют преодолеть сопротивление трения на боковых поверхностях сваи, лобовое сопротивление грунта, возникающее под острием сваи, и погрузить сваю на проектную глубину. Благодаря вибрации для погружения свай в грунт требуется усилия иногда в десятки раз меньшие, чем при забивке. При этом происходит частичное виброуплотнение грунта, в том числе и под головкой сваи. Зона уплотнения для разных грунтов составляет 1,5...3 диаметра сваи.

Погружение свай вдавливанием применяют для коротких свай сплошного и трубчатого сечения (3...5 м). Статическое вдавливание осуществляется в такой последовательности: сваю устанавливают в вертикальное положение в направляющей стреле агрегата. Далее на голову сваи опускают и закрепляют оголовник, передающий давление от базовой машины (трактора, экскаватора) через систему блоков и полиспастов непосредственно на сваю, которая благодаря этому давлению постепенно погружается в грунт. После достижения сваей проектной отметки погружение прекращают, снимают наголовник, агрегат переезжает на новую позицию.

Погружение свай завинчиванием основано на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальным наконечником с помощью мобильных установок, смонтированных на базе автомобилей или других самоходных средств. Метод применяют чаще всего при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. Достоинства винтовых свай в их высокой несущей способности, возможности плавного погружения в грунт, восприятии отрицательных усилий.

Погружение свай подмывом грунта применяют в несвязных и малосвязных грунтах - песчаных и супесчаных. Целесообразно подмыв использовать для свай большого поперечного сечения и большой длины, но недопустимо для висячих свай. Способ заключается в том, что под действием воды, вытекающей под напором у острия сваи из одной или нескольких труб, закрепленных на свае, грунт разрыхляется и частично вымывается. При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль сваи вода размывает прилегающий грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. В результате свая погружается в грунт под действием собственной массы и массы установленного на ней молота.

Погружение свай с использованием электроосмоса применяют в водонасыщенных плотных глинистых грунтах, в моренных суглинках и глинах. Для практической реализации метода уже погруженную в грунт сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) электрической сети постоянного тока, а соседнюю с ней, подготовленную для погружения в грунт - к отрицательному полюсу (катоду). При включении тока вокруг сваи с положительным полюсом резко снижается влажность грунта, а у соседней с отрицательным полюсом она наоборот резко увеличивается. В более влажной среде свая быстрее погружается в грунт, что позволяет применять сваебойное оборудование меньшей мощности.

После окончания забивки и отсоединения свай от источника тока в грунте быстро восстанавливается былая стабилизация фунта и его влажностного состояния. Благодаря этому, только за счет уменьшения влажности вокруг забитой сваи ее несущая способность значительно возрастает.