книги из ГПНТБ / Косолапов, В. Г. Свайные работы учебник

грунтом. Для защиты от обледенения штабеля свай реко­ мендуется покрывать толем или крафт-бумагой.

До установки свай на место забивки последние очи­ щают от наледи и примерзшего грунта. При глубине про­ мерзания до 0,3 м железобетонные сваи разрешается за­ бивать без предварительной обработки грунта (прогре-

Рис. 116. Металлическая желонка:

а — квадратного сечения, б — круглого сечения

ва, оттаивания, пробуривания лидерных скважин и т. п.). При большей глубине промерзания точность забивки свай

иих качество после забивки могут резко снизиться. Сваи могут отклоняться в ту сторону, где монолит­

ность мерзлого слоя была нарушена при забивке сосед­ них свай. Отклонение может достигать недопустимо больших величин — до 10—15 см. Кроме того, при про­ бивке мерзлого слоя значительной толщины тело сваи в ряде случаев повреждается ударами молота. Поэтому ■при глубине промерзания более 0,3 м грунт в местах за­ бивки свай необходимо оттаивать методом электропро­ грева аппаратами ТЭН или пробивать в нем лидерные скважины металлической желонкой (рис. 116). Послед­ нюю погружают и извлекают сваепогружающей маши­ ной, а в отдельных случаях при больших объемах свай­ ных работ дополнительной машиной на базе автокрана

(рис. 117).

Отверстия в мерзлом грунте для установки аппарата ТЭН рекомендуется просверливать одношпиндельной ус­ тановкой, смонтированной на одноосном прицепе. Ниж­ няя часть отверстия глубиной 25—30 см должна оста­ ваться не оттаявшей. Твердый грунт обеспечивает благо­

2 0 1

менее 22 см или из брусьев сечением не менее 14x14 см. Между схватками на расстоянии 1,5—2 м устанавливают временные прокладки 3, которые извлекают по мере за­ бивки шпунта.

Устройство шпунтовых стенок начинают с забивки маячных свай, которые должны быть забиты возможно точно по линии ограждения. После установки направляю­ щих схваток погружают шпунт.

В углах ограждения концы внутренних схваток вырезают, так как они препятствуют за­ бивке шпунта.

До погружения деревянный шпунт рекомендуется вымачи­ вать в воде в течение 10—15 су­ ток, чтобы исключить коробле­ ние шпунтовой стенки.

Ме т а л л и ч е с к и й

шп у н т применяют в плотных

ного профиля длиной от 8 до 25 м. В тех случаях, когда по проекту необходима боль­

шая длина, шпунт наращивают, перекрывая стыки на­ кладками на сварке или заклепках. Длина шпунта может быть доведена до 35—40 м.

При забивке отдельные шпунты соединяют между со­ бой замками. Путем заклинивания замков, а в некоторых случаях их конопаткой, достигают водонепроницаемости стального шпунтового ограждения.

Технология забивки металлического шпунта анало­ гична технологии забивки деревянного.

Шпунт забивают в направляющих схватках, при­ крепленных болтами к маячным сваям (рис. 119). Шпунт следует погружать вертикально, для чего схватки распо­ лагают по высоте в два или более ярусов. Чтобы схватки были параллельными, между ними устанавливают вре­ менные деревянные прокладки. Как правило, металли­ ческий шпунт забивают в один ряд, в исключительных случаях при глубине воды более 15 ж, а также при не-

203

благопрйятных грунтовых условиях делаюФ Двухрядные шпунтовые стенки (перемычки) с последующим заполне­ нием промежутков между ними грунтом или бетоном.

Целесообразно погружать шпунт пакетами, состоящи­ ми из двух-трех шпунтов, объединенных общим наголов­ ником. Это позволяет значительно ускорить работы по устройству шпунтовой стенки.

Рис. 119. Схема погружения металличе­ ского шпунта:

/ — стяжной болт, 2 — направляющая, «? —

шпунт

Прямолинейность шпунтов и отсутствие дефектов в замках проверяют перед забивкой путем протаскивания через замки отрезка шпунта длиной 1,5—2 м. Угловые шпунтовые сваи составляют из разрезанных вдоль шпун­ тов, прикрепленных к уголковым накладкам. Применять электросварку для закрепления накладок к шпунтам не рекомендуется, так как в процессе сварки шпунт может деформироваться, что значительно усложнит протаскива­ ние шпунта в замковых соединениях.

После окончания работ в котловане или после возве­ дения фундамента металлический шпунт извлекают для повторного использования в другом месте.

На местности, покрытой водой, приходится принимать особые меры, обеспечивающие водонепроницаемость и прочность ограждения. К таким мерам прежде всего от­ носится прочное крепление шпунтовых рядов.

Водонепроницаемость шпунтовой стенки в значитель­ ной мере зависит от того, как тщательно забит шпунт. Для

204

того чтобы шпунт был забит по проекту, используют на­ правляющие каркасы, которые делают сборно-разбор­ ными из универсальных инвентарных металлических кон­ струкций (УИКМ). Собранные на берегу каркасы дос­ тавляют на плавучих средствах к месту их установки и закрепляют на маячных сваях.

По наружному контуру к каркасам крепят направ­ ляющие обвязки из швеллеров или двутавров, обеспечи­ вающие точное расположение шпунта.

В процессе погружения шпунта необходимо следить за правильным его положением. Отклонение шпунта из плоскости стенки выправляют, оттягивая его лебедками. Веерность — отклонение шпунта от вертикали в плоскос­ ти стенки — исправляют распорными домкратами, оттяж­ ками и т. д. Если не удается избежать веерности, то при замыкании рядов забивают клиновидные шпунтовые сваи, которые вырезают из нормального шпунта автоге­ ном и затем склепывают или сваривают.

Ж е л е з о б е т о н н ы й шп у н т при возведении фун­ даментов используют довольно редко. Его целесообразно применять только в тех случаях, когда он является сос­ тавной частью постоянного сооружения.

К недостаткам железобетонного шпунта следует от­ нести большую толщину его стенок (по сравнению с ме­ таллическим шпунтом),что требует применения мощного погружателя и кранового оборудования значительной грузоподъемности.

§ 33. СРЕЗКА СВАЙ

При производстве свайных работ иногда по разным причинам не удается погрузить часть свай до проектной отметки и головы свай находятся на разных уровнях. Между тем для монтажа сборного ростверка головы свай должны быть расположены строго на одном уровне.

Еоловы свай срубают вручную отбойными пневмати­ ческими или электрическими (рис. 1 2 0 ) молотками, пос­ ле чего арматуру сваи отгибают и связывают с армату­ рой ростверка (либо с закладными деталями) или обрезают электросваркой. Для облегчения срубки голов

205

Работы по срубке свай производят с помощью перед­ вижных компрессорных станций производительностью

5—10 м3/мин.

Устройство для срезки голов железобетонных свай с использованием гидравлических ножниц (рис. 1 2 2 ) со­ стоит из жесткой замкнутой станины 5, гидродомкра­ тов 4, подвижной рамы 3 и съемных клиновых челюс-

Рис. 122. Схема установки для срубки железо­ бетонных свай с помощью гидроножнид:

1 — свая, 2 — клиновые челюсти, 3 — подвижная рама, 4 — гидродомкрат, 5 — станина

тей 2. Замкнутая станина (неподвижная рама) представ­ ляет собой сварную конструкцию, на траверсе которой установлена клиновая челюсть, обращенная остриями внутрь рамы. Гидродомкраты двустороннего действия под давлением масла, подаваемого насосной станцией, размещенной на станине, приводят в движение подвиж­ ную раму. Станина оборудована проушинами для стро­ пов тросовой подвески.

Подвижная рама своими направляющими скользит по продольным балкам станины. На ее траверсе уста­ новлена клиновая челюсть, обращенная остриями на­ встречу остриям челюсти на станине.

Процесс срубки голов свай происходит следующим образом. С помощью крана устройство устанавливают на голову срезаемой сваи 1. Затем включают насосную станцию и, так как корпус домкрата 4 скреплен со ста­ ниной 5, а поршень с подвижной рамой 3, клиновые че­ люсти 2 начинают перемещаться навстречу одна другой. Клинья врезаются в бетон сваи и разрушают его. Ход поршня домкрата выбирают с таким расчетом, чтобы клинозые челюсти могли прийти в соприкосновение од­

207

на с другой, чем полностью разрушается голова сваи. Чтобы извлечь челюсти, насосную станцию переключают на переднюю полость гидродомкрата.

Устройство используют для срезки свай как забитых на суше, так и на воде. В первом случае его подвешива-

Вид В

Рис. 123. Машина С-993 для срезки железобетонных свай:

/ — шланги, 2 — гидроцилиндр, 3 — панель управления, 4 — суппорт, 5 — гидро­ зажимы, 6 — подвеска, 7 — свая, 8 — прижимная планка, 9 — дисковые пилы

ют к крюку трехтонного автомобильного или какого-либо другого крана. Во втором случае устройство устанавли­ вают в направляющую раму, смонтированную на двух­ корпусном понтоне. Направляющая рама с помощью механизма наклона позволяет срезать головы не только вертикальных, но и наклонных свай-

208

Для срезки железобетонных трубчатых свай приме­ няют устройство, состоящее из двух дисковых пил, кото­ рые получают вращение от двух электродвигателей через конические пары шестерен. Электродвигатели и диско­ вые пилы установлены на направляющих салазках.

Процесс срезки трубчатых железобетонных свай про­ текает следующим образом. Устройство краном или дру­ гим подъемным механизмом соответствующей грузоподъ­ емности устанавливают на сваю на необходимой высоте и закрепляют прижимными лапами. Включают электро­ двигатели и приводят во вращение дисковые пилы, кото­ рые с помощью механизмов подачи подводятся к свае. Одновременно рама за счет червячной передачи получает вращательное движение и тем самым происходит круго­ вая срезка сваи по ее краю.

Аналогичное устройство имеет машина С-993, приме­ няемая для срезки железобетонных свай квадратного се­ чения (рис. 123). Процесс срезки свай заключается в сле­ дующем. Машину устанавливают краном на сваю 7 и закрепляют прижимной планкой 8 и гидрозажимами 5. Затем включают электродвигатель, который приводит во вращение дисковые пилы 9. По мере срезки головы сваи суппорт с установленными на нем дисковыми пилами пе­ ремещается.

Технические характеристики машин для срезки желе­ зобетонных свай приведены в табл. 2 0 .

209

§ 34. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СВАЙ И ШПУНТА

После окончания работ необходимо извлечь сваи или шпунты, которые использовались как вспомогательные элементы для сооружения фундаментов или для ограж­ дения котлована, а также неправильно забитые сваи.

Процесс извлечения свай и шпунта требует значи­ тельно меньших усилий и затрат времени, чем их погру­ жение.

Сваи и шпунты должны извлекать квалифицирован­ ные рабочие с применением специального оборудования.

Для определения тяговых усилий, необходимых для выдергивания, надо учитывать массу извлекаемого эле­ мента, глубину забивки, возможную деформацию, время нахождения забитых элементов в грунте, а также наплас­ тование грунтов. Следует подчеркнуть, что трение сваи о грунт увеличивается со временем, в течение которого свая находится в грунте, за счет коррозии и сил сцепле­ ния. В стальных шпунтах, кроме того, прибавляется еще трение в замковых соединениях, которое может заметно возрасти за счет проникшего в замок песка или заклини­ вания шпунта.

Сваи и шпунт начинают извлекать на участке, где предположительно ожидается наименьшее сопротивление грунта. При разборке шпунтовых стенок, как правило, извлекают крайние шпунты. Если извлечение крайних шпунтов затрудняется, необходимо извлекать шпунты в середине стенки. Уменьшения сцепления грунта со шпун­ том можно достигнуть несколькими ударами молота. В таких случаях целесообразно применять молоты двойно­ го действия. Значительно реже применяют метод подмы­ ва. Однако этот метод применим при определенных грунтовых условиях и должен обеспечить целостность возведенного фундамента.

Спаренные шпунты извлекают попарно, что сокраща­ ет продолжительность работ. Для этого используют сваевыдергиватели соответствующих размеров и мощности.

При использовании виброметодов скорость подъема извлекаемого шпунта не должна превышать 3 м/мин в песчаных и 1 м/мин в глинистых грунтах.

Работу по погружению и извлечению шпунта вибро­ погружателями следует выполнять в соответствии с ин­ струкцией СН-59-59.

21Q