книги из ГПНТБ / Бричкин А.В. Направленное разрушение искусственных минеральных сред огнеструйными горелками

Г л а в а IV

ПРИМЕНЕНИЕ ОГНЕСТРУЙНОГО СПОСОБА

1. НИВЕЛИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ

ОСНОВАНИЙ

Широкое использование в строительстве сбор­ ных конструкций из бетона и железобетона позволило вместо ленточных фундаментов . применять на 15—20% более дешевые свайные основания. Они вдвое сокраща­ ют расход бетона, земляные работы на устройство под­ валов, сроки строительства и т. д. [61].

в пределах от 3 до 20—30 м), а также поперечными — не­ прерывной спиралью или отдельными хомутами диамет­ ром 6—8 мм.

Сплошные квадратные сваи изготавливают сечением 250X250 мм2; 300X300 мм2; 350X350 мм2; 400X400 мм2; 450X450 мм2, и 500X500 мм2. При поперечном сечении до 300 мм2 армируются четырьмя стержнями, располо­ женными в углах сваи; при размерах более 300 мм2 — во­ семью стержнями, из которых четыре устанавливаются по углам, а остальные — по середине сторон. Расстояние между продольными стержнями и наружной поверх­ ностью сваи (защитный слой)— не меньше 20 мм.

Кроме свай сплошного сечения, в жилищном строи­ тельстве применяются квадратные пустотелые сваи с ци­ линдрической полостью, чаще всего сечением 300 X Х300 мм2, с диаметром полости 220 мм. Армировка сваи такая же, как у сплошных свай квадратного сечения.

В последнее время в мостостроении нашли широкое применение трубчатые железобетонные сваи диаметром от 300 мм до 400 мм, длиной до 25—35 м. Они густо ар-

мированы (от 6 до 28 шт.),. толщина стенок достигает 120—140 мм. Для жилищного строительства применяют сван длиной 8—9 м с толщиной стенки 70—80 мм. Рас­ стояние между продольными стержнями и наружной по­ верхностью сван (защитный слой) принимается в поло­ вину толщины стенки.

При погружении сваи в различный по своим свойст­ вам грунт они останавливаются на разной высоте. Это вынуждает срезать излишние концы свай, объем кото­ рых достигает иногда 30—40% общего проектного. При этом необходимо иметь оголенную арматуру длиной 15—30 см. Плоскость сван после срезки должна быть го­ ризонтальной и обработана с точностью до 10 мм.

При свайных, работах особо трудоемкой операцией является резка голов свай и оголение монтажных концов. В настоящее время для этих целей в основном приме­ няется механический способ.

Механический способ. Для резки концов свай обычно пользуются отбойными молотками, которые, к сожале­ нию, разрушают бетон на 85—90 мм ниже требуемого уровня. Оголенная арматура разрезается с помощью ав­ тогенной горелки или электросварки.

Этот способ малопроизводителен, требует много де­ фицитных дорогостоящих пик (зубил), тяжелого физиче­ ского труда, вызывающего виброболезнь, силикоз и т. д.

В последнее время было сделано несколько ПОПЫТОК создать установки для резки концов свай.

Так, в установке треста «Черноморгидрострой» резка свай осуществляется клиновыми челюстями (зубьями), приводящимися в действие гидродомкратом [62].

Устройство состоит из жесткой замкнутой станины, гидродомкрата, подвижной рамы и съемных клиновых челюстей. Станина выполнена в виде сварной конструк­ ции, на передней траверсе которой устанавливается кли­ новая челюсть, обращенная остриями внутрь рамы. На­ правляющие подвижной рамы скользят по продольным балкам станины.

Гидродомкрат двухстороннего действия под давлени­ ем масла приводит в движение раму. Так как корпус гидродомкрата скреплен со станиной, а поршень — с подвижной рамой, происходит встречное движение кли-' новых челюстей. Клинья входят в бетон сваи и разруша­ ют его. При вдавливании клиньев в бетоне образуются

трещины. Установка очень громоздка, мало транспорта­ бельна и тяжела. На заданную отметку по высоте сваи она подается краном.

ванными карборундовыми коронками (Московский кам­ нерезный завод и НИИЖелезобетон).

Кольцевая пила с гидравлическим приводом, смонти­ рованная на переносной площадке, подается на забитую сваю краном. Площадку размещают на уровне отметки опиливания, закрепляют винтовыми прижимами.

Окружная скорость подачи при резании 6—8 см/мин., скорость холостого хода 30—40 см/мин. Вес установки около 1 т. Производительность установки по резке сван квадратного сечения 300X300 мм2 — 4—5 шт./час, для трубчатых свай диаметром 400—600 мм — 2—3 шт/час. Ориентировочная стоимость армирования одного диска (по данным Московского камнерезного завода) 2— 2,5 руб. [61]. Сроки службы дисков с образивными корон­ ками, как показали опыты, крайне низки. Для оголения арматуры требуется отбойный молоток.

Применение указанных установок при свайных рабо­ тах оказалось ограниченным из-за громоздкости и их нетранспортабельности, а также вследствие малой произ­ водительности.

Огнеструйный способ. Существующие механические методы не нашли широкого применения в строительстве, так как они не всегда эффективны и экономически целе­ сообразны. Поэтому проводятся работы по изысканию новых, более производительных методов. Одним из таких методов является огнеструйный с помощью горелок ра­ кетного типа.

Опыты по огневой резке концов железобетонных сплошных квадратных свай разного сечения (250X Х250 мм2, 300X300 мм2 и 400X400 мм2) производились на стенде проблемной лаборатории КазПТИ, а также в промышленных условиях (г. Навои, НИИМосстрой, Чирчикхимстрой) [58].

Передвижная-1 станция Питання (общий вид установки приведен на рис. 14) смонтирована на 3-тонном автопри­ цепе У2-АП-3, кузов которого разделен на 2 секции. В пе­ редней размещаются емкости для горючего и охлажда­ ющей воды, во второй— 10—15 кислородных баллонов.

керосина и воды; 8 —термобур; 9 — железобетонные сваи.

В зависимости от сечения свай, количества и располо­ жения арматуры резка их производится несколькими приемами: резка с двух противоположных сторон до глу­ бины заложения арматуры; срезка арматуры с четырех углов сваи и проходка шпуров по четырем углам до ар­ матуры.

монтажных концов — 8—9 мин. Вся операция уклады­ вается в 22—23 мни. Этот прием особенно целесообразен для свай, армированных восемью и более продольными стержнями. ;

При резке сплошных сван квадратного сечения для зачистки монтажных концов арматуры от бетона во всех случаях требуются отбойные молотки. После окончания резки и оголения арматуры сплошных свай квадратного сечения на них устанавливается ростверк. Через трапе­ цеидальное отверстие в нем пропускается оголенная ар­ матура и связывается с арматурой ростверка, после че­ го отверстие заделывается бетоном.

Резка пустотелых железобетонных, свай квадратного сечения. (300X300 мм2) не требует оголения монтажных концов, так как ростверк устанавливается непосредствен­ но на сваю. На срезку арматуры с четырех углов сваи затрачивается 4—5 мин., на сбойку — 0,5 мин. Вся опера­ ция выполняется за 5—6 мин., без применения отбойно­ го молотка.

На бурение четырех углов сваи затрачивается 3—

12 мин., сбойка — 0,5 мин., вся операция— 13—14 мин. При резке пустотелых свай круглого и квадратного сечения продольная арматура не оголяется. Внутренняя полость сваи заполняется песком до определенной высо­ ты, а оставшееся выше песка пространство заливается бетоном, в котором устанавливаются стержни для связи

с арматурой ростверка.

Однако при строительстве жилых, гражданских и про­ мышленных зданий в основном применяются сплошные сваи квадратного сечения, обнажение арматуры которых производится отбойными молотками.

Для того чтобы отказаться от применения отбойных молотков при зачистке арматуры, необходимо использо­ вать более совершенные методы. .Одним из них является применение взрывчатых веществ небольшого заряда ВВ, уложенного в шпур. Шпуры в свае пробуриваются на 300—380 мм выше проектной отметки среза [63]. Шпуры диаметром 50 мм на глубину 150—200 мм можно пробу­ рить огиеструйнон . горелкой в течение 1,5—2 мин. Вся операция резки сваи может сократиться на 6—8 мин.

Приведенные выше результаты получены с помощью горелки ТБ-бЗк-1. Давление в магистралях поддержива­ лось следующим: кислород — 18—22 кГ/см2; керосин — 18—20 кГ/см2 и вода —7—8 кГ/см2. Среднечасовой рас­ ход компонентов составлял: кислород — 25—30 нм3; ке­ росин — 12—15 л; вода — 350—400 л.

С целью экономии топливных компонентов, повыше­ ния производительности и оперативности ведения процес­ са при резке концов железобетонных свай особенно целе­

удаление отрезанного бетона, зачистка торца сваи, пере­ ход к следующей свае.

Себестоимость срубки одной сваи отбойным молотком

Начисления на зарплату — 3„ = (30 + 3Д)-0,075 = 0,04 руб. Полная заработная.плата на срубку одной сваи:

ной сваи 40 мин. Стоимость 1 ж3 сжатого воздуха (С Воз.)

П = СВ 0 3 . QD 0 3 . = 0,006 • 1,6 • 40 = 0,38 ,

где П, Q поз. — стоимость н количество сжатого воздуха, израсходованного на срубку одной сваи.

Стоимость инструментов (пик) составляет около 6% от полной заработной платы,

Огнеструйная срезка пустотелой сваи состоит из сле­ дующих операций: разметка места резки, резка бетона и арматуры огнеструйной горелкой, сбойка, переход к сле­

А — амортизация, И — инструмент.

Среднечасовой .расход компонентов горелкой ТБ-63к-1:

ходуемого на. резку одной сваи; С к п с . — стоимость 1 нм3 кислорода — 0,1 руб. (по данным ВНИИКИМАШа); Скер. — керосина — 0,07 руб.

Стоимость электроэнергии Э = 0,05-3П ол. =0,01 руб. Амортизация А = 0,085 • Зп о л .. =0,015 руб.

Стоимость расхода инструментов (2°/о от полной за­ работной платы) И=0,02 • 3 П 0 Л =0,004 руб.

Полная стоимость материалов составляет 0,28 руб. Стоимость резки одной сваи:

Спол. = 3Пол. + М = 0,07.+0,28 = 0,35 руб. • Время резки одной сваи сплошного сечения для трех

и арматуры сваи горелкой, сбойка, бурение шпура, зачи­ стка монтажных концов арматуры, переход к следующей свае.

Стоимость резки одной сваи огнеструйной горелкой и очистки монтажных концов отбойным молотком по зара­

разряда, к — коэффициент переработки = 1,25; -пг — нор­ ма выработки=4.

составляет: кислорода — 30 нмъ, керосина— 15 л. Для срезки одной сваи с четырех противоположных углов и бурения отверстия для зачистки арматуры затрачивается 3—4 мин. Кроме того, для отбойки бетона и оголения монтажных концов арматуры применяется отбойный мо­